PMU Yüksek hassasiyetli dağıtım hat koruma otomasyon sistemi
PMU dağıtım hat koruma otomasyon sistemi, yeni bir hat dağıtım otomasyon sistemidir.
Yer hataları gibi mevcut sorunları çözmek için özellikle tasarlanmıştır.
Bu, Dağıtım Ağı Senkron Fazör Ölçümü-μPMU temelinde oluşturulmuştur.
PMU (fazör ölçüm birimi), bağımsız bir cihaz veya modüldür. Gerilim/akım örnekleme verileri BDS/GPS zaman damgası ile US düzeyine kadar doğrulukta zamanlanır.
Temel fonksiyonlar:• Fazör: genlik, faz açısı,• Frekans (f) ve Frekans Değişimi (△f/△t)
μPMU Donanım Mimarisi Blok Diyagramı
Geniş Alan Ölçüm Sistemi (WAMS)
• PMU ölçümleri Dünya Standart Zamanı (UTC) ile mutlak senkroonaldır
• Farklı yerlerde kurulan birden fazla PMU'nun geniş alan ölçüm senkronizasyonu
• Gerilim/akım sinyalinin matematiksel ifadesi:
Hava Tipi Akım Sensörü i-WCS – Tek Kanal Akım PMU
Dağıtım ağı PMU'su ve geniş alan senkron fazör ölçüm teknolojisi temelinde dağıtım ağının sorunlarının çözümü.
• Yüksek hassasiyetli ve yüksek frekansta akım toplama
• Geniş alan senkronize güç endüksiyonu
• Canlı kurulum, IP67 koruma
• İki yönlü güç akışı veya halka ağ operasyonunu destekleme
• 3G/4G/ 5G iletişim:
a. Her harmonikte periyodik raporlama
b. Yerel olayların veri yükleme tetiklemesi
c. Uzaktan çağırma ve belirli anlık veri testi
• 1μs geniş alan senkronizasyonu
• 12.8kHz örnek frekansı
• 60 dakikalık dalga kaydı ve oynatma
• 0.5 ölçüm doğruluğu
• 3.5A tam işlevli minimum çalışma akımı
Kablo Tipi Akım Sensörü RCMU – Çoklu Kanal Akım PMU
RCMU - Yeraltı kablo akım sensörü
• 1μs geniş alan senkronizasyonu
• 12.8kHz örnek frekansı
• 0.5 ölçüm doğruluğu
• 60 dakikalık veri oynatma
• 3 akım ölçümü
• Kablosuz/kablolı uzaktan iletim
• Üç faz akımını toplama, hava tipi prensiple aynı, halka ana birim, anahtarlama istasyonu, alt istasyon için uygun.
• Geniş alan senkronize, güç indüksiyonu veya 24V/48V DC güç kaynağı
• Akım tabanlı yerel arıza karar algoritması:
a. Kısa devre aşırı akım
b. Sıfır sıralı aşırı akım
c. Asimetrik faz akımı
• Dalga kaydı ölçümü, dağıtılmış arıza konumlamasını destekleme
• İki yönlü güç akışı veya halka ağ operasyonunu destekleme
• 3G/4G/5G veya ağ iletişimi
Şina Toplama Birimi BDCU – Tek/Çoklu Gerilim PMU
İç ve Dış tip
• 220V AC/24V DC güç kaynağı• Fiber optik, kablosu, kablosuz
• IEC 60870-5- 101/104/DNP3• 300 akım sensörüne erişilebilir Gerilim Toplama:
• 1μs geniş alan senkronizasyonu
• 1.0 ölçüm doğruluğu
• 12.8kHz örnekleme frekansı
• 60 dakikalık dalga kaydı oynatma
1A'dan büyük yer akımı olan tek fazlı yer hatası için tespit ve konumlandırma doğruluğu %100, yanlış pozitif 0'dır
• Sıfır sıralı gerilim toplama, yer hatasının kaydını başlatma
• Kayıt dalgasını toplama ve işleme, ve arızayı kapsamlı olarak belirleme
• Ana güç dağıtım istasyonuna güvenli erişim
a. İstasyon yer yalıtım izleme cihazı olarak kullanılır
b. İstasyon içi yer yalıtım izleme cihazı olarak kullanılır
c. Arızayı tamamlamak için ana istasyona bağlı olmaz
PMU Ölçümüne Dayalı Akıllı Dağıtım Ağ Durumu İzleme Sisteminin Bileşenleri
Dağıtım Ağ Kullanım Senaryoları
PMU'nun Tipik Kullanımı - Hat Durumu Değerlendirmesi
PMU'nun Tipik Kullanımı - Dağıtık Dalga Kaydı
Hattın ve istasyonun tüm izleme noktalarındaki kaydedilen veriler mikrosaniye düzeyinde mutlak zamana sahiptir. Herhangi bir cihaz, önceden belirlenmiş başlangıç koşulları karşılandığında kaydetmeyi tetikleyebilir. Herhangi bir yerde herhangi bir olayın zamana dayalı geri çağırılmasına göre tüm sensörlerin kaydedilen verilerine dayalı olarak tüm ağı "anlık görüntü" sağlar. Olayların detaylı analizi için küresel veri sağlar ve süreç tersine çevirme, izlenebilirlik ve anormal durumun erken uyarılarını kolaylaştırır.
PMU'nun Tipik Kullanımı - Elektrik Kalitesi İzleme
Sensör, harmonikleri gerçek zamanlı hesaplayıp bildirebilir. Geniş alan senkron verileri temel alarak, üç fazlı dengesizlik, şebeke frekansı ve frekans değişim hızı dahil çeşitli elektrik kalitesi göstergeleri hesaplanabilir ve kirlilik kaynağı yükü konumlandırılabilir.
PMU'nun Tipik Kullanımı - Elektrik Çalıcılığına Karşı Koruma
Kullanıcının yüksek voltajlı tarafı yük verileri ve akım dalga formu temelinde yük karakteristikleri analiz edilir ve tanımlanır, son kullanıcıların elektrik davranışları izlenir, bu da elektrik ekipmanlarının durumunun uzaktan izlenmesi ve tanısına kullanılabilir.
PMU'nun Tipik Kullanımı: Arıza Uyarısı, İzlenebilirlik ve Süreç Tersine Çevirme
Uyarı:
• 2017-10-30 12:15:39：081719, hat 115, direk 1# 64#, faz A yer
• 2017-10-30 12:15:39：093125 , hat 117, direk 29#, faz B yer kısa devre, zirve akım 1000A'yi aşar
• 2017-10-30 12:15:39：115468 , Hat 115, direk 1# ve 64# arasında, faz A ve C kısa devre, direk 1# zirve akım 5000A'yi aşar
Alan geribildirimi ve arıza süreci tersine çevirme:
• Direk 52# üzerinde bir araç çarpma kazası gerçekleşti
• Kontrolde, hat 117'in direk 29#'dan biraz arkasında bir yerde kablo kabında bir yanma izi bulundu
• Spekülasyon, hat 115'in faz A iletkeni kirişten düşerek yerle temas etti ve bu, hatasız fazın geriliminin artması nedeniyle hat 117'in direk 29#'nın arkasındaki zayıf yalıtım noktasının patlamasına yol açtı, farklı hatların faz A ve B arasındaki kısa devreyi oluşturdu ve 1000A'yi aşan zirve akımı oluştu
• Onlarca milisaniye sonra, hat 115'in direk 52#'deki faz C iletkeni de kirişten düştü, faz A ve C arasındaki kısa devreyi oluşturdu. Kısa devre akım zirvesi 5000A'yi aştığında, hat çıkışındaki röle koruması çalıştırıldı. Anahtar atıktıktan sonra, sistem normal şekilde çalıştı, bu da hat 117'in direk 29#'daki orijinal parçalanma noktasının yalıtımının tekrar sağlandığını gösterdi.
PMU'nun Tipik Kullanımı: Kesinti Yer Bağlama Hatası Konumlandırma
• 2018-10-05，15:27:45:395312， ilk uyarı, görev notu alındı.
“Görev notu: 10kV Bölüm 2 Faz A 15:29'da yere bağlandı” “Görev notu: 10kV Bölüm 2 Faz A 15:47'de yer bağlanması yok oldu”
• Hat 121 dalının 127-1-28# kesiliğini onaylamak için kontrol turu
• Kırık tel temasını zamanında keşfetmek, geçiş yapanlara elektrik şoku olmasını önlemek. Kırık yalıtımlı iletkenin yer titreşiminden dolayı çoklu yer bağlanması olduğu tahmin ediliyor. Metal çekirdek yalıtım tabakasına geri çekilince, faz kaybı işlemi sonucunda ana hat geriliminin normal seviyeye dönmesi
• Bu süre zarfında, fırtına "Connie" geçti, bu yüzden kırılan hatın fırtına nedeniyle olduğunu tahmin ediyoruz.
PMU'nun Tipik Kullanımı: Büyük Veri + AI Tanıma Rehberi ile Arıza Anahtarları Bulma
Küçük dirençli yer bağlama sistemi, PMU sensörü yapılandırması.
Tam arıza tanıma ve onay süreci:
• 2020.11.25 - 2021.2.5, C28YC hatında 5 yer bağlama uyarısı vardı, ve tüm uyarılar aynı özelliklere sahipti, ancak alan incelemesi sırasında arıza noktası bulunamadı.
• AI, döngünün ikinci yarısının özellikleriyle tarihi veritabanındaki bir dalga formu türü arasında eşleşmeyi tespit etti ve bu, bir anahtar kusuru olduğunu çıkardı.
• 5 Şubat 2021'de, alan personeli hedefli bir şekilde direk 84'te anahtar arızasını buldu.
PMU'nun Tipik Kullanımı: Hat Yalıtım Uyarısı - Sebep: Meteorolojik Felaket
Hat Nötr Yer Bağlama Modu: şina 1 yayıklama bobini, şina 2 yer bağlanmayan
PMU Sensörü Yerleştirme Detayları:
Sistem uyarı sayıları: 13 kez
Arıza gelişme süreci: 13 Ağustos 2019'un öğleden sonra, 13 rahatsızlık oldu, hepsi aynı hat bölümünde meydana geldi. Uyarı başlangıcından itibaren sıfır sıralı gerilim 20V'den başlayarak 30V'ye yükseldi. Sıfır sıralı akım 3A'dan 5A'ya yükseldi ve hatın yalıtımı bozuldu. Daha önceki gün fırtına nedeniyle acil onarma görevlerinin birikmesi nedeniyle, erken uyarı ve sorun giderme çalışmaları öncelikli olmadı. 9 saat sonra kısa devre haline geldi, koruma eylemi atıldı, güç kaybı yaşandı.
PMU'nun Tipik Kullanımı: Hat Yalıtım Uyarısı - Sebep: Ağaçlarla Çatışma
2020.5.25'ten 21 saate kadar, yaklaşık yüz zayıf rahatsızlık olayı algılandı, hepsi aynı yerde gerçekleşti.
İstasyondaki yayıklama bobinin demping direnci ciddi derecede ısındı.
Bakım personeli, uyarı bilgilerine göre hatı gezip kontrol etti.
Ağaç engellerini temizleyip kusurları kaldırdıktan sonra, hatın yaklaşık 14 noktasının yalıtımı tamamen geri döndü ve sistem normalliğe döndü.
PMU'nun Tipik Kullanımı: Hat Arıza Uyarısı - Sebep: Kuş Hasarı Şina Nötr
Sistem uyarı sayıları: 10
Arıza gelişme süreci: 7 Temmuz 2018, 19:57:41 ile 22:48:18 arasında, aynı yerde onlarca alarm yükseltildi.
İki arıza arasındaki zaman daha kısa ve frekans daha yüksek, bu sürekli tek fazlı yer bağlama arızalarına dönüşme eğilimini gösterir. Saat 10:50 civarında, bakım personeli sahada anahtarı elle çekti, hatasız bölgedeki kuş yuvasını yok etti, anahtarı kapattı ve güç aktarımını geri getirdi, arıza ortadan kalktı.
UCMU'nun Tipik Kullanımı: Ekipman Arıza Uyarısı - Sebep: Dış Kuvvet Kablo Hasarı
Hat Nötr Yer Bağlama Modu: yayıklama bobini aracılığıyla nötr yer bağlama
SMS uyarı sayıları: 1
Arıza Evrim Süreci: 24 Nisan 2020, 15:22'den beri birçok anlık yer bağlama gerçekleşti ve sistem çok sayıda uyarı bilgisi gönderdi. Anlık rahatsızlıklar nedeniyle sık SMS uyarılarından kaçınmak için, sistem 20 dakika içinde üç anlık yer bağlama olması durumunu uyarı SMS'i gönderme koşulu olarak ayarladı. Bu koşul, büyük veri toplama ve öğrenme yoluyla frekans ayarlanarak iyileştirilebilir. 17:46'da, kalıcı yer bağlamaya dönüştü ve 55 dakika sürdü.
PMU'nun Tipik Kullanımı: Ekipman Arıza Uyarısı - Sebep: Anahtarlık Yalıtım Bozulması
Sistem Uyarı Sayıları: 4
Arıza Evrim Süreci: 2020.11.21 ile 2020.11.24 arasında, 4 anlık yer bağlama ve 1 kalıcı yer bağlama oldu, ve nihayetinde kısa devre arızasına dönüştü. Sistem, aynı arıza aralığına, benzer dalga formuna ve açık arc çekme karakteristiğine sahip 5 yer bağlama arızasını kaydetti, bu arızaların aynı yerdeki yalıtım arızası olduğuna hükmedildi.
