Sistema d'automatització de protecció de línia de distribució d'alta precisió PMU
El sistema de automatización de protección de líneas PMU és un nou sistema d'automatització de distribució de línies.
per resoldre el problema actual, especialment de la falla a terra.
que es basa en una Medició Fàsica Sincronitzada de Xarxa de Distribució-μPMU.
PMU (unitat de mesura fàsica), un dispositiu o mòdul independent. Les dades de mostreig de tensió/corrent tenen tots un marca de temps BDS/GPS amb precisió al nivell de microsegons.
Funcions bàsiques: • Fàsor: amplitud, angle de fase, • Frequència (f) i Variació de Frequència (△f/△t)
Diagrama de bloc de l'arquitectura de maquinari μPMU
Sistema de Mesura d'Àrea Amplia (WAMS)
• Les mesures del PMU estan absolutament sincronitzades amb l'Hora Estàndard Universal (UTC)
• Sincronització de mesura d'àrea amplia de múltiples PMUs instal·lats en diferents ubicacions
• Expressió matemàtica del senyal de tensió/corrent:
Sensor de corrent aèria i-WCS – PMU de corrent d'un sol canal
Solució per al problema de la xarxa de distribució que es basa en el PMU de la xarxa de distribució i la tecnologia de mesura fàsica sincronitzada d'àrea amplia.
• Adquisició de corrent d'alta precisió i alta freqüència
• Sincronització d'àrea amplia, inducció de potència
• Instal·lació en directe, protecció IP67
• Suporta flux de potència bidireccional o operació en xarxa anelada
• Comunicació 3G/4G/5G：
a. Informes periòdics de cada harmònica
b. Esdeveniments locals que desencandenen la càrrega de dades
c. Trucada i prova de dades específiques remotament
• 1μs Sincronització d'àrea amplia
• 12.8kHz Freqüència de mostreig
• 60 min Gravació i reproducció d'ones
• 0.5 Precisió de mesura
• 3.5A Corrent mínima d'operació amb totes les funcions
Sensor de corrent de tipus cable RCMU – PMU de corrent multicanal
RCMU - sensor de corrent de cable soterrani
• 1μs Sincronització d'àrea amplia
• 12.8kHz Freqüència de mostreig
• 0.5 Precisió de mesura
• 60 min Reproducció de dades
• 3 mesures de corrent
• Transmissió remota amb fil o sense fil
• Recull de corrent trifàsica, segons el principi del tipus aèri, adequat per a unitats de barra anelada, estacions de commutació, subestacions.
• Sincronització d'àrea amplia, inducció de potència, o alimentació DC de 24V/48V
• Algoritme de decisió de falla local basat en corrent:
a. Sobrecorrent de curt-circuit
b. Sobrecorrent de seqüència zero
c. Corrent de fase asimètric
• Gravació d'ones anomenada mesura, suporta localització de falla distribuïda
• Suporta flux de potència bidireccional o operació en xarxa anelada
• Comunicació 3G/4G/5G o de xarxa
Unitat de recollida de bus BDCU – PMU de tensió d'un sol/múltiples canals
Tipus interior i exterior
• Alimentació 220V AC/24V DC • Fibra òptica, amb fil, sense fil
• IEC 60870-5- 101/104/DNP3 • Es poden accedir 300 sensors de corrent Adquisició de tensió：
• 1μs Sincronització d'àrea amplia
• 1.0 Precisió de mesura
• 12.8kHz Freqüència de mostreig
• 60 min Reproducció de gravació d'ones
Per a falla de fons de terra monofàsica amb corrent de terra superior a 1A, la detecció i la precisió de localització són del 100%, amb 0 falsos positius
• Recull de tensió de seqüència zero, inici de gravació de falla a terra
• Recull i processament de l'ona gravada, i determinació integral de la falla
• Accés segur a la principal estació de distribució de potència
a. Utilitzat com a dispositiu de monitoritzat de la isolació de fons de terra de la estació
b. Utilitzat com a dispositiu de monitoritzat de la isolació de fons de terra dins de la estació
c. No depèn de la estació principal per completar la falla
La composició del sistema de monitoritzat de condicions intel·ligent de la xarxa de distribució basat en la mesura PMU
Escenaris d'ús de la xarxa de distribució
Ús típic del PMU - Avaluació de la condició de la línia
Ús típic del PMU - Gravació d'ones distribuïdes
Les dades de gravació de tots els punts de monitoritzat a la línia i a la estació estan etiquetades amb temps absolut al nivell de microsegons. Qualsevol dispositiu pot iniciar la gravació quan es compleixin les condicions de inici predefinides. Proporciona una "instantània" de la xarxa completa basada en la trucada de temps de qualsevol esdeveniment a qualsevol ubicació fins a les dades registrades de tots els sensors. Proporciona dades globals per a l'anàlisi detallada d'esdeveniments i facilita la inversió del procés, la traçabilitat i l'avís previs de l'estat anòmal, etc.
Ús típic del PMU - Monitoritzat de la qualitat de l'energia
El sensor pot calcular i informar de les harmoniques en temps real. Basant-se en les dades sincronitzades d'àrea amplia, es poden calcular diversos índexs de qualitat de l'energia com l'equilibri trifàsic, la freqüència de la xarxa i la taxa de canvi de freqüència, i es pot localitzar la font de contaminació de càrrega.
Ús típic del PMU - Prevenció de roba d'electricitat
Segons les dades de càrrega del costat de alta tensió de l'usuari i la forma d'ona de corrent, es fan anàlisis i identificació de les característiques de càrrega, i es monitoritza el comportament elèctric de l'usuari final, que es pot utilitzar per a la monitorització i diagnòstic remot de l'estat de l'equipament elèctric.
Ús típic del PMU: Avís de falla, traçabilitat i inversió del procés
Avís：
• 2017-10-30 12:15:39：081719, línia 115, post 1# 64#, fase A a terra
• 2017-10-30 12:15:39：093125, línia 117, post 29#, fase B curt-circuit a terra, pic de flux superior a 1000A
• 2017-10-30 12:15:39：115468, Línia 115, entre posts 1# i 64#, fases A i C curt-circuit, corrent pícnic al post 1# superior a 5000A Retroalimentació de camp i inversió del procés de falla:
• Va ocorre un accident de col·lisió de cotxe al post 52# de la línia 115
• La inspecció va trobar una marca de cremat en el quadro de cables darrere del post 29# de la línia 117
• Es especula que el conductor de la fase A de la línia 115 cau del braç de creuament i causa la aterrada, i la tensió elèctrica de la fase no defectuosa augmenta, el que provoca la ruptura del punt d'isolació feble de la fase B darrere del post 29# de la línia 117, formant el curt-circuit de les fases A i B de línies diferents i generant un corrent pícnic superior a 1000A
• Després de deu mil·lisegons, el conductor de la fase C al post 52# de la Línia 115 també cau del braç de creuament, causant el curt-circuit de les fases A i C. Quan el pícnic de la corrent de curt-circuit supera els 5000A, s'activa la protecció relè a la sortida de la línia. Després que el interruptor salti, el sistema funciona normalment, indicant que s'ha restaurat l'isolació del punt d'origen de la ruptura del post 29# de la línia 117.
Ús típic del PMU: Localització de falla de desconnectat a terra
• 2018-10-05，15:27:45:395312， Primer avís, s'ha rebut l'assignació.
“Assignació: la fase A de la secció 2 de 10kV està connectada a terra a les 15:29” “Assignació: la fase A de la secció 2 de 10kV ha deixat de estar a terra a les 15:47 ”
• Patrulla per confirmar la ruptura de la branca 121-1-28#
• Detecció oportuna del contacte del fil trencat, per evitar que els passants s'apropin a la descàrrega elèctrica. Es especula que la vibració a terra del conductor aïllat trencat provoca múltiples aterrades. Un cop el nucli metàl·lic es retrau cap a la capa d'aïllament, la operació de pèrdua de fase resultarà en la tensió de la barra que torna a la normalitat
• Durant aquest temps, va passar el tifó "Connie", per tant, es especula que la línia desconnectada va ser causada pel tifó.
Ús típic del PMU: Big Data + Identificació guiat per IA per trobar els interruptors de falla
És un sistema de aterratge de baixa resistència, configuració del sensor PMU.
procés sencer d'identificació i confirmació de la falla:
• 2020.11.25 - 2021.2.5, la línia C28YC va tenir 5 avisos de aterratge, i tots els avisos tenien les mateixes característiques, però no es va poder trobar el punt de falla durant la inspecció in situ.
• L'IA va identificar una coincidència entre les característiques de la segona meitat del cicle i un tipus de forma d'ona en la base de dades històrica, i va deduir que era un defecte d'interruptor.
• El 5 de febrer de 2021, el personal in situ ja tenia un objectiu clar i va trobar el defecte de l'interruptor al post 84.
Ús típic del PMU: Avís d'isolació de la línia - Raó: Desastre meteorològic
Mode de aterratge neutre de la línia: bobina de supressió d'arc a la barra 1, la barra 2 sense aterrar Detalls de la disposició del sensor PMU:
Temps d'avis del sistema: 13 vegades
Evolució del procés de falla: l'endemigada de l'agost de 2019, hi havia 13 pertorbacions, totes indicaven que es produïren en la mateixa secció de línia. La tensió de seqüència zero augmenta continuament des de 20V al principi de l'avi a 30V al final. La corrent de seqüència zero augmenta de 3A a 5A, i l'isolació de la línia s'agrava. Degut a l'acumulació de tasques d'emergència causades pel tifó un dia abans, la prioritat de l'avi i la eliminació de la falta s'han posposat. Després de 9 hores d'agravament en un curt circuit, s'activa la protecció, provocant un tall de corrent.
Ús típic del PMU: Avís d'isolació de la línia - Raó: Conflicte amb arbres
A partir de les 21 hores del 25.5.2020, es van percebre gairebé cent esdeveniments de pertorbació febles, tots els quals es van produir en el mateix lloc.
La resistència d'amortització de la bobina de supressió d'arc a la estació es va escalfar greument.
El personal de manteniment va patrullar la línia segons la informació d'avi.
Després de netejar les barreres d'arbres i eliminar els defectes, l'isolació de uns 14 punts de la línia es va restaurar completament i el sistema va tornar a la normalitat.
Ús típic del PMU: Avís de falla de la línia - Raó: Dany causat per ocells a la línia neutral
Temps d'avis del sistema: 10
Evolució del procés de falla: des de les 19:57:41 a les 22:48:18 del 7 de juliol de 2018, es van activar dezenes d'avisos en el mateix lloc.
El temps entre dues falls es va fer més curt i la freqüència es va incrementar, mostrant una tendència a desenvolupar-se en falls permanentes de fons de terra monofàsica. A prop de les 10:50, el personal de manteniment va manipular manualment l'interruptor al lloc, va destruir el niu d'ocells en la secció de falla, va tancar l'interruptor per restablir la transmissió de corrent, la falla va desaparèixer.
Ús típic de UCMU : Avís de falla de l'equipament - Raó: Dany extern al cable
Mode de aterratge neutre de la línia: aterratge neutre a través de la bobina de supressió d'arc Temps d'avis per SMS: 1
Evolució del procés de falla: es van produir múltiples aterrages instantànies des de les 15:22 del 24 d'abril de 2020, i el sistema va enviar múltiples avisos. Per evitar avisos de missatges de text freqüents causats per pertorbacions instantànies, el sistema estableix tres aterrages instantanis dins de 20 minuts com a condició per enviar avisos de missatges de text. Aquesta condició es pot millorar mitjançant l'acumulació i l'aprenentatge de dades massives. A les 17:46, es va convertir en un aterratge permanent i va durar 55 minuts.
Ús típic del PMU: Avís de falla de l'equipament - Raó: Deteriorament de l'isolació del conmutador
Temps d'avis del sistema: 4
Evolució del procés de falla: durant el període del 21 de novembre de 2020 al 24 de novembre de 2020, hi havia 4 aterrages instantanis i 1 aterratge permanent, i finalment evolucionava en una falla de curt circuit. El sistema va registrar 5 falles de aterratge amb el mateix interval de falla, ona similar i caràcterístiques obvies de tir de llampa, que es van jutjar com falles d'isolació al mateix lloc.
