نظام حماية وتوزيع خطوط الكهرباء عالي الدقة آلي IEE-Business

نظام حماية وتلقائية خطوط التوزيع PMU هو نظام توزيع آلي جديد للخطوط.

لحل المشكلات الحالية وخاصة أخطاء الأرض.

وهو يستند إلى قياس الفازور المتزامن لشبكة التوزيع - μPMU.

وحدة قياس الفازور (PMU)، جهاز مستقل أو وحدة. بيانات العينة من الجهد/التيار كلها مع ختم زمني بدقة US مستوى من خلال BDS/GPS.

الوظائف الأساسية: • فازور: السعة، زاوية الطور, • التردد (f) والتغير في التردد (△f/△t)

مخطط كتلة هندسة الأجهزة μPMU

نظام القياس الواسع النطاق (WAMS)
• قياسات PMU متناغمة تماماً مع الوقت العالمي القياسي (UTC)
• المزامنة الواسعة النطاق لعدة PMUs مثبتة في مواقع مختلفة
• التعبير الرياضي عن إشارة الجهد/التيار:

مستشعر التيار الجوي i-WCS – PMU التيار الواحد القناة

حل مشكلة شبكة التوزيع المستند إلى PMU شبكة التوزيع والتكنولوجيا المتزامنة لقياس الفازور الواسع النطاق.

• استحواذ التيار عالي الدقة والتردد العالي
• المزامنة الواسعة النطاق، الاستقراء الكهربائي
• التركيب المباشر، حماية IP67
• دعم تدفق الطاقة ثنائي الاتجاه أو تشغيل الشبكة الحلقة
• اتصال 3G/4G/ 5G：
أ. الإبلاغ الدوري عن كل موجة
ب. تشغيل البيانات المرفوعة بواسطة الأحداث المحلية
ج. الاتصال البعيد واختبار بيانات اللحظة المحددة

• 1μs المزامنة الواسعة النطاق
• 12.8kHz تردد العينة
• 60 دقيقة تسجيل الموجة وإعادة التشغيل
• 0.5 دقة القياس
• 3.5A أدنى تيار تشغيل كامل الوظائف

مستشعر التيار نوع الكابل RCMU – PMU التيار متعدد القنوات

RCMU - مستشعر التيار الكابل تحت الأرض

• 1μs المزامنة الواسعة النطاق
• 12.8kHz تردد العينة
• 0.5 دقة القياس
• 60 دقيقة إعادة تشغيل البيانات
• قياس ثلاثة تيارات
• النقل البعيد اللاسلكي/المستقر

• جمع التيار الثلاثي، بنفس مبدأ النوع الجوي، مناسب لوحدة الحلقة الرئيسية، محطة التحويل، المحطة الفرعية.
• المزامنة الواسعة النطاق، الاستقراء الكهربائي، أو مصدر طاقة DC 24V/48V
• خوارزمية القرار المحلية للأخطاء المستندة على التيار:
أ. تجاوز التيار القصير
ب. تجاوز التيار الصفر
ج. التيار غير المتماثل للطور
• تسجيل الموجة يسمى القياس، دعم تحديد موقع الأخطاء الموزعة
• دعم تدفق الطاقة ثنائي الاتجاه أو تشغيل الشبكة الحلقة
• اتصال 3G/4G/5G أو الشبكة

وحدة جمع الباص BDCU – PMU الجهد الواحد/متعدد

النوع الداخلي والنوع الخارجي

• 220V AC/24V DC مصدر الطاقة • الألياف الضوئية، المستقر، اللاسلكي
• IEC 60870-5- 101/104/DNP3 • يمكن الوصول إلى 300 مستشعر تيار استحواذ الجهد：
• 1μs المزامنة الواسعة النطاق
• 1.0 دقة القياس
• 12.8kHz تردد العينة
• 60 دقيقة تسجيل الموجة وإعادة التشغيل

للأخطاء الأرضية ذات التيار الأرضي أكبر من 1A، تكون دقة الكشف والتحديد 100%، بدون أخطاء خاطئة
• جمع الجهد الصفر، بدء تسجيل الخطأ الأرضي
• جمع ومعالجة تسجيل الموجة، وتحديد الخطأ بشكل شامل
• الوصول الآمن إلى محطة التوزيع الرئيسية 
أ. استخدامه كجهاز مراقبة العزل الأرضي للمحطة
ب. استخدامه كجهاز مراقبة العزل الأرضي داخل المحطة
ج. لا يعتمد على المحطة الرئيسية لإكمال الخطأ

تكوين نظام مراقبة حالة الشبكة الذكية للتوزيع المستند إلى قياسات PMU

سيناريوهات استخدام شبكة التوزيع

استخدام PMU النموذجي - تقييم حالة الخط

استخدام PMU النموذجي - تسجيل الموجة الموزع

بيانات التسجيل لكل نقاط المراقبة في الخط والمحطة معلمة بالوقت المطلق بمقدار الميكروثانية. يمكن لأي جهاز تشغيل التسجيل عند تحقيق شروط البدء المحددة مسبقا. يوفر "صورة سريعة" للشبكة بأكملها بناءً على استدعاء الوقت لأي حدث في أي مكان حتى بيانات جميع المستشعرات المسجلة. يوفر بيانات عالمية لتحليل الأحداث بتفصيل كبير ويسهل عملية العودة والتعقب والتوقع المبكر للحالة الغير طبيعية وغيرها.

استخدام PMU النموذجي - مراقبة جودة الطاقة

يمكن للمستشعر حساب وإبلاغ التوافقيات في الوقت الحقيقي. بناءً على البيانات المتزامنة الواسعة النطاق، يمكن حساب مؤشرات جودة الطاقة المختلفة مثل عدم التوازن الثلاثي، وتواتر الشبكة ومعدل التغيير في التواتر، ويمكن تحديد مصدر التلوث الحمل.

استخدام PMU النموذجي - مكافحة السرقة الكهربائية

بناءً على بيانات الحمل الجانبية عالية الجهد للمستخدم والموجة الحالية، يتم تحليل وتحديد خصائص الحمل، ومراقبة سلوك الكهرباء للمستخدم النهائي، والتي يمكن استخدامها لمراقبة التشخيص عن بعد والحالة للمعدات الكهربائية.

استخدام PMU النموذجي: تحذير الأخطاء، التعقب وعملية العودة

تحذير：
• 2017-10-30 12:15:39:081719، الخط 115، العمود 1# 64#، الطور A للأرض
• 2017-10-30 12:15:39:093125 ، الخط 117، العمود 29#، الطور B مقصر بالأرض، التدفق ذروة يتجاوز 1000A
• 2017-10-30 12:15:39:115468 ، الخط 115، بين الأعمدة 1# و 64#، الطور A و C مقصر، التيار ذروة في العمود 1# يتجاوز 5000A رد فعل الموقع وعملية العودة للأخطاء:
• وقع حادث تصادم سيارة في العمود 52# في الخط 115
• تم العثور على علامة حرق في خزانة الكابل في مكان ما خلف العمود 29# في الخط 117
• يتوقع أن يسقط الموصل الطور A للخط 115 من الذراع العابرة ويسبب الأرض، ويزداد الجهد الكهربائي للطور غير المعطل، مما يؤدي إلى انهيار نقطة العزل الضعيفة الطور B خلف العمود 29# من الخط 117، ليشكل قصر الدائرة بين الطورين A و B من خطوط مختلفة ويولد تيار ذروة يتجاوز 1000A
• بعد عشرات الميلي ثانية، يسقط الموصل الطور C في العمود 52# من الخط 115 أيضًا من الذراع العابرة، مما يسبب قصر الدائرة بين الطورين A و C. عندما يتجاوز ذروة تيار القصر 5000A، تعمل حماية الطرف الخرجي للخط. بعد انقطاع المفتاح، يعمل النظام بشكل طبيعي، مما يشير إلى أن العزل الأصلي لنقطة الانهيار في العمود 29# من الخط 117 قد تم استعادته.

استخدام PMU النموذجي: تحديد موقع خطأ الأرض المنفصل

• 2018-10-05، 15:27:45:395312، تحذير أول، تم استلام إشعار التخصيص.
“إشعار التخصيص: الطور A من القسم الثاني 10kV متصل بالأرض عند الساعة 15:29”  “إشعار التخصيص: اختفاء الأرض للطور A من القسم الثاني 10kV عند الساعة 15:47 ”
• تفقد للتأكيد على انقطاع 127-1-28# من فرع الخط 121
• اكتشاف متأخر للاتصال بشريط مكسور، لتجنب تعرض المارة للصعق. يتوقع أن يكون الارتجاج الأرضي للموصل المعزول المكسور يسبب عدة أرضيات. بعد انسحاب النواة المعدنية إلى الطبقة العازلة، ستؤدي عملية فقدان الطور إلى عودة جهد الباص إلى وضعه الطبيعي
• خلال هذا الوقت، مر العاصفة "كوني"، لذا يتوقع أن كان السبب في انقطاع الخط هو العاصفة.

استخدام PMU النموذجي: البيانات الكبيرة + تعريف AI لتوجيه العثور على المفاتيح المعيبة

إنها نظام توصيل الأرض مقاومة صغيرة، تكوين مستشعر PMU.

عملية التعرف على الخطأ وتأكيد:
• 2020.11.25 - 2021.2.5، الخط C28YC كان لديه 5 إنذارات أرضية، وكل الإنذارات كانت لها نفس الخصائص، ولكن لم يتم العثور على نقطة الخطأ أثناء التفقد في الموقع.
• قام AI بتقديم تطابق بين خصائص نصف الدورة الثانية ونوع من الموجات في قاعدة البيانات التاريخية، واستنتج أنه عيب في المفتاح.
• في 5 فبراير 2021، كان الأشخاص في الموقع لديهم هدف في الذهن ووجدوا عيب المفتاح في العمود 84.

استخدام PMU النموذجي: تحذير عزل الخط - السبب: كارثة مناخية

نمط توصيل الأرض المحايدة للخط: حلقة مكبح القوس للباص 1، الباص 2 غير موصول بالأرض تفاصيل تخطيط المستشعر PMU:

مرات تحذير النظام: 13 مرة
عملية تطور الخطأ: في فترة ما بعد الظهر من يوم 13 أغسطس 2019، كان هناك 13 اضطرابًا، كلها تشير إلى أنها حدثت في نفس قسم الخط. يرتفع الجهد الصفر من 20V في بداية التحذير إلى 30V في نهايته. يزيد التيار الصفر من 3A إلى 5A، وتتدهور عزلة الخط. بسبب تكدس مهام الإصلاح الطارئة الناجمة عن العواصف يوم واحد سابقًا، تم تأخير الأولوية للتحذير وإزالة النقص. بعد 9 ساعات من التدهور إلى قصر الدائرة، تم تشغيل الحماية وأدى انقطاع المفتاح إلى انقطاع التيار الكهربائي.

استخدام PMU النموذجي: تحذير عزل الخط - السبب: صدام مع الأشجار

منذ الساعة 21:00 في 25 مايو 2020، تم رصد حوالي مائة حدث اضطراب ضعيف، كلها حدثت في نفس المكان.
مقاومة التخميد لحلقة مكبح القوس في المحطة مسخنة بشدة.
قام فريق الصيانة بتفقد الخط بناءً على المعلومات التحذيرية.
بعد إزالة الحواجز الشجرية وإزالة العيوب، تم استعادة عزلة حوالي 14 نقطة من الخط بشكل كامل وعاد النظام إلى وضعه الطبيعي.

استخدام PMU النموذجي: تحذير خطأ الخط - السبب: أضرار الطيور

مرات تحذير النظام: 10
عملية تطور الخطأ: من الساعة 19:57:41 إلى الساعة 22:48:18 في 7 يوليو 2018، تم رفع عشرات الإنذارات في نفس المكان.
الفترة بين الخطأين تصبح أقصر وتزداد التكرارات، مما يدل على اتجاه التطور إلى أخطاء أرضية دائمة للطور الواحد. حوالي الساعة 10:50، قام فريق الصيانة بسحب المفتاح يدويًا في الموقع، ودمر عش الطائر في قسم الخط المصاب، وأغلق المفتاح لاستعادة نقل الطاقة، اختفى الخطأ.

استخدام UCMU النموذجي: تحذير فشل المعدات - السبب: ضرر خارجي للكابل

نمط توصيل الأرض المحايدة للخط: توصيل الأرض عبر حلقة مكبح القوس مرات التحذير عبر الرسائل القصيرة: 1

عملية تطور الخطأ: حدثت عدة أرضيات فورية منذ الساعة 15:22 في 24 أبريل 2020، ودفع النظام عدة معلومات تحذيرية. لتجنب التحذيرات المتكررة للرسائل القصيرة بسبب الاضطراب الفوري، يقوم النظام بتعيين ثلاث أرضيات فورية في غضون 20 دقيقة كشرط لدفع رسائل التحذير القصيرة. يمكن تحسين هذا الشرط من خلال تراكم البيانات الكبيرة والتعلم عن طريق تحديد التكرار. بحلول الساعة 17:46، أصبحت الأرضية دائمة واستمرت لمدة 55 دقيقة.

استخدام PMU النموذجي: تحذير فشل المعدات - السبب: تدهور عزل المعدات

مرات تحذير النظام: 4
عملية تطور الخطأ: خلال الفترة من 2020.11.21 إلى 2020.11.24، كان هناك 4 أرضيات فورية و 1 أرضية دائمة، وتطور في النهاية إلى خطأ قصر الدائرة. سجل النظام 5 أخطاء أرضية بنفس فترة الخطأ، وموجة متشابهة وخصائص سحب القوس واضحة، والتي تم الحكم عليها بأنها أخطاء عزل في نفس المكان.