PMU kõrge täpsusega jaotusliini kaitseautomaatikasüsteem

PMU jaotusvõrgu kaitseautomaatsüsteem on uus jaotusvõrgu automaatsüsteem.

mille eesmärk on lahendada praegused probleemid, eriti maapete probleemid.

mis põhineb Jaotusvõrgu Sünkroonse Faseorvu Mõõtmise -μPMU alusel.

PMU (phasor measurement unit) on iseseisev seade või moodul. Volt- ja voolisignaalide näidised on tähistatud BDS/GPS ajatempliga, mis on täpne mikrosekundini.

Põhifunktsioonid: • Faseorv: amplituud, faasikkulina, • Sagedus (f) ja sageduse muut (△f/△t)

μPMU riistvara arhitektuur

Laiarelviku mõõtesüsteem (WAMS)
• PMU mõõtmised on täpselt sinkroneeritud maailma standardaja (UTC)ga
• Mitme PMU laiaalane mõõte sinkroniseerimine erinevatel asukohtadel
• Matemaatiline väljend volt- ja voolisignaali kohta:

Üleval olev voolisensor i-WCS – Ühekanalne vooli-PMU

Jaotusvõrgu probleemide lahendus, mis põhineb jaotusvõrgu PMU-l ja laiaalasel sinkroonsel fazeorvu mõõtmisel.

• Kõrge täpsusega ja kõrge sagedusega voolinäidisevõtmine
• Laiarelviku sinkroonitud energia induktsioon
• Elamiseeskirjade järgi paigaldamine, IP67 kaitse
• Toetab kahte suunda suunatud energiavoolu või ringivõrgu toimimist
• 3G/4G/5G side:
a. Perioodiliselt teatab igast harmonikast
b. Kohalikud sündmused käivitavad andmete üleslaadimise
c. Kaugjuurdepääs ja testimine kindlal ajahetkel

• 1μs laiaalane sinkroniseerimine
• 12.8kHz näidisevõtu sagedus
• 60 minuti lainekirje ja esitus
• 0.5 mõõtmistäpsus
• 3.5A täispaketi töötamiseks vajalik vähimvool

Kabelite tüübi voolisensor RCMU – Mitmekanalne vooli-PMU

RCMU – Maapindade all olevate kabelite voolisensor

• 1μs laiaalane sinkroniseerimine
• 12.8kHz näidisevõtu sagedus
• 0.5 mõõtmistäpsus
• 60 minuti andmete esitus
• 3 vooli mõõtmine
• Välises või juhitav kaugülekandeline edastamine

• Kolme fasi vooli andmete kogumine, sama põhimõte nagu üleval olevate tüübiga, sobib ringipunktideks, lülitamiseks, alljaotuseks.
• Laiaalane sinkroniseerimine, energia induktsioon, või 24V/48V DC toiteallikas
• Kohalik vea otsustusalgoritm vooli põhjal:
a. Lühikringi üleliikuv vool
b. Nolljärguline üleliikuv vool
c. Asümmeetria fasi voolides
• Lainekirje kutsutakse mõõtmiseks, toetab hajutatud vea asukoha tuvastamist
• Toetab kahte suunda suunatud energiavoolu või ringivõrgu toimimist
• 3G/4G/5G või võrguside

Bussi andmekogumise üksus BDCU – Ühe või mitme pingeliini-PMU

Sisesed ja välisteadmid tüübid

• 220V AC/24V DC toiteallikas • Valguskaabel, juhitav, välises
• IEC 60870-5-101/104/DNP3 • Saab ligi 300 voolisensorit Pingenäidisevõtmine:
• 1μs laiaalane sinkroniseerimine
• 1.0 mõõtmistäpsus
• 12.8kHz näidisevõtu sagedus
• 60 minuti lainekirje esitus

Mittelimiteeritud ühefaasi maapete korral, kui maavool on suurem kui 1A, siis tuvastamise ja asukoha määramise täpsus on 100%, valsaliste positiivsete tulemuste arv on 0
• Nolljärgulise pingenaide kogumine, maape tegemine
• Lainekirje kogumine ja töötlemine, vea üldine määramine
• Turvaline juurdepääs peamisele jaotusjaama
a. Kasutatakse jaama maapinnase isolatsiooni järelevalve seadmega
b. Kasutatakse jaama sisemise maapinnase isolatsiooni järelevalve seadmega
c. Ei sõltu peamisest jaamast, et lõpetada viga

PMU mõõtmise alusel rajatud intelligentsesse jaotusvõrgu seisundi jälgimissüsteemi koosseis

Jaotusvõrgu kasutussitsenaariumid

PMU-típiline kasutus – Liini seisundi hindamine

PMU-típiline kasutus – Hajutatud lainekirje tegemine

Kõikide liini ja jaama jälgimispunktide kirjutamisel on andmed märgistatud mikrosekunditase absoluutaajaga. Mis tahes seade võib käivitada kirjutamise, kui vastavad algsetingimused on täidetud. Pildistab kogu võrgu, põhinedes üksikud sündmused kohalikult kuni kõigi sensorite kirjutamiseni. See pakub globaalseid andmeid sündmuste detailseks analüüsiks, aitab protsessi pööramisel, jälgimisel ja varajaste häirete andmisel jne.

PMU-típiline kasutus – Elektrijaama kvaliteedi jälgimine

Andur saab reaalajas arvutada ja teavitada harmooniatest. Laiarelviku sinkroonsete andmete alusel saab arvutada erinevaid elektrijaama kvaliteedi näitajaid, nagu kolmefase ebavõrdus, võrgu sagedus ja sageduse muutumiskiirus ning määra saastava laadi asukoha.

PMU-típiline kasutus – Elektri varastamise ennetamine

Kasutaja kõrgepinge poolt läbiläinud andmete ja vooliliigendi põhjal analüüsitakse ja tuvastatakse laadi omadusi, jälgitakse lõppkasutaja elektri tarbimist, mis võib kasutada elektriseadmete seisundi kaugjälgimiseks ja diagnoosimiseks.

PMU-típiline kasutus: Viga hoiatus, jälgimine ja protsessi pööramine

Hoiatus:
• 2017-10-30 12:15:39：081719, liin 115, post 1# 64#, fasa A maasse
• 2017-10-30 12:15:39：093125, liin 117, post 29#, fasa B maasse lühikringi, huippuvool ületab 1000A
• 2017-10-30 12:15:39：115468, liin 115, postide 1# ja 64# vahel, fasa A ja C lühikringi, post 1# huippuvool ületab 5000A Kõrvaltagasisendus ja vigaprotsessi pööramine:
• Post 52# liin 115 lõigu lõikes toimus autoõnnetus
• Inspektor leiab post 29# taga mingis kabelikaabis paljastamise märgid
• Arvatakse, et liin 115 fasa A juht ronib ribalt ja tekib maaseostus, mittevigafase pingene suureneb, mis viib post 29# taga liin 117 fasa B nõrga isolatsiooni punkti läbimisele, tekib fasa A ja B lühikringi erinevates liinides, tekitades üle 1000A huippuvoolu
• Kümned millisekundid hiljem post 52# liin 115 fasa C juht ronib ribalt, tekib fasa A ja C lühikringi. Kui lühikringi huippuvool ületab 5000A, käivitatakse liini väljaviidi relvarakendus, lülitik katkestatakse, süsteem töötab normaalselt, mis näitab, et post 29# liin 117 originaalsete murdepunktide isolatsioon on taastunud.

PMU-típiline kasutus: Lõhkumise maapete asukoha määramine

• 2018-10-05, 15:27:45:395312, esimene hoiatus, vastuvõtmine ülesande määratuse.
“Määratuse ülesanne: 10kV osa 2 fasa A maasse seostatud kell 15:29”  “Määratuse ülesanne: 10kV osa 2 fasa A maasse seostumine kadunud kell 15:47 ”
• Kontrollimine, et kinnitada Line 121 branch 127-1-28# lõhkumist
• Ajakohane leid lõhkuva juhe kontakti, et vältida möödumise inimeste elektrilist šokki. Arvatakse, et lõhkuva juhe vibratsioon põhjustab mitmeid maapeteid. Kui metallikerni jääb isolatsioonikihti, siis fasi puudumine viib bussi pingeni normaalseks taastumiseks
• Selle perioodi jooksul läbis orkaan "Connie", seega arvatakse, et lõhkus juht orkaani tõttu.

PMU-típiline kasutus: Suured andmed + AI identifitseerimine juhib vealülitite leidmist

See on väike impedantsi maaseostussüsteem, PMU andurite konfiguratsioon.

Vigade tuvastamise ja kinnitamise kogu protsess:
• 2020.11.25 - 2021.2.5, C28YC liinil oli 5 maapete hoiatust, ja kõik hoiatused olid samad omadused, kuid vigapunkt ei leitud kohapeal selgitamisel.
• AI identifitseeris ühtevaimu teise tsükli poole ja ajaloolise andmebaasi tüübi lainekujuga, ja järeldas, et see oli lülitite defekt.
• 5. veebruaril 2021, kohapeal töötavad inimesed leidsid lülitite defekti post 84.

PMU-típiline kasutus: Liini isolatsiooni hoiatus - Põhjus: Ilmateoste katastroof

Liini neutraalne maaseostusrežiim: bus 1 arc suppression coil, bus 2 ungrounded PMU Sensor Layout Details:

Süsteemi hoiatuste arv: 13 korda
Viga arenguprotsess: 13. augustil 2019 õhtul oli 13 segadust, kõik näitasid, et need toimusid samas liiniosa. Nulljärguline pingel tõusis pidevalt 20V-st hoiatusperioodi alguses 30V-ni lõpus. Nulljärguline vool tõusis 3A-st 5A-ni, ja liini isolatsioon halvenes. Tormi ühe päeva eel tekkinud kiirtoimeülesannete tõttu edasi lülitati varajane hoiatus ja probleemide kõrvaldamine. 9 tunni pärast halvenedes lühikringiks, kaitsekäsk tegi lüliti katkestada, tulemusena elektri katkestatud.

PMU-típiline kasutus: Liini isolatsiooni hoiatus - Põhjus: Puudega konflikt

Alates 21. tundist 2020.5.25 nähti umbes sada nõrga segaduse sündmust, kõik toimusid samas kohas.
Staatjas oleva arkide takistuse takistussoojenes tõsiselt.
Hoolduspersonal kontrollis liini hoiatusinfoga.
Pärast puude eemaldamist ja defektide kõrvaldamist taastus umbes 14 punkti liini isolatsioon täielikult ja süsteem taastus normaalseks.

PMU-típiline kasutus: Liini vigade hoiatus - Põhjus: Lindade kahjustus liini neutraalile

Süsteemi hoiatuste arv: 10
Viga arenguprotsess: 7. juulil 2018 kell 19:57:41 kuni 22:48:18 toimusid kohapiisidel mitmed hoiatused.
Kaks vigade vaheaja aeg lüheneb ja sagedus suureneb, mis näitab trendi püsiva ühefaasi maaseostuseks arenemiseks. Umbes kell 10:50 hoolduspersonal manuaalselt lülitas välja, kahjustas lindude pesa vigalis, sulges lüliti, taastas elektri edastamise, viga kadus.

UCMU-típiline kasutus: Seadme vigade hoiatus - Põhjus: Väline jõud kahjustas kabelit

Liini neutraalne maaseostusrežiim: neutraalne maaseostus arkide takistuse kaudu SMS hoiatuste arv: 1

Viga arenguprotsess: Alates 24. aprillist 2020 kell 15:22 toimus mitmeid hetkelisi maaseoste, ja süsteem edastas mitmeid hoiatusi. Et vältida sagedast teksti hoiatust hetkelise segaduse tõttu, on süsteem seatud kolme hetkelise maaseoste tingimusena 20 minutit jooksul hoiatuste edastamiseks. See tingimus saab parandada andmete analüüsi ja õppe kaudu. Kell 17:46 muutus see püsivaks maaseostuseks ja kestis 55 minutit.

PMU-típiline kasutus: Seadme vigade hoiatus - Põhjus: Lülitite isolatsiooni halvenemine

Süsteemi hoiatuste arv: 4
Viga arenguprotsess: Perioodil 2020.11.21 kuni 2020.11.24 oli 4 hetkelist maaseostut ja 1 püsiv maaseostus, mis lõpuks areneda lühikringiks. Süsteem salvestas 5 maaseostuvigat sama vigaliiguga, sarnase lainekujuga ja selgega lüliti karakteristikuga, mis hinnati sama asukoha isolatsioonivigana.