PMU kõrge täpsusega jaotusliini kaitseautomaatikasüsteem

PMU jaotusvõrgu kaitseautomaatikasüsteem on uus jaotusvõrgu automaatikasüsteem.

mille eesmärk on lahendada praegused probleemid, eriti maapuute.

mis põhineb jaotusvõrgu sünkroonilisel fasiormõõtmisel -μPMU-l.

PMU (phasor mõõtsein), üksik seade või moodul. Looja/voolu näidistamisandmed on kõik täpsusega BDS/GPS ajastus US tasandil.

Põhifunktsioonid:• Fasior: amplituud, faasinurk,• Sagedus (f) ja sageduse muutus (△f/△t)

μPMU riistvara arhitektuur

Laiaregionaalne mõõtesüsteem (WAMS)
• PMU mõõtmised on täpselt sünkroonis maailma standardaajaga (UTC)
• Laiaregionaalne mitme PMU mõõtmiste sünkroonimine erinevatel asukohtadel
• Matemaatiline väljend looja/voolu signaalide kohta:

Ülevalt veeretava voolu sensor i-WCS – Ühekanalne voolu PMU

Jaotusvõrgu probleemi lahendus, mis põhineb jaotusvõrgu PMU-l ja laiaregionaalsel sünkroonilisel fasiormõõtmistehnoloogial.

• Kõrge täpsusega ja kõrge sagedusega voolu andmekogumine
• Laiaregionaalne sünkroonimine, energiainduktatsioon
• Elav installimine, IP67 kaitse
• Toetab kahte suunda võimalikku voolu või ringvõrgu tööd
• 3G/4G/5G side:
a. Perioodilised harmoniiraportid
b. Kohalikud sündmused käivitavad andmete üleslaadimise
c. Kaugjuurdepääs ja spetsiifiliste aegadel andmete testimine

• 1μs laiaregionaalne sünkroonimine
• 12.8kHz näidistussagedus
• 60 min liigendi salvestamine ja esitamine
• 0.5 mõõtmistäpsus
• 3.5A täispakettsete funktsioonide miinimumtegevuse vool

Kabeliga voolu sensor RCMU – Mitme kanaliga voolu PMU

RCMU - maapindala kabeli voolu sensor

• 1μs laiaregionaalne sünkroonimine
• 12.8kHz näidistussagedus
• 0.5 mõõtmistäpsus
• 60 min andmete esitamine
• 3 voolu mõõtmine
• Võimsuseta/võimsusega kaugjuurdepääs

• Kolme faasi voolu andmekogumine, samuti õhukanalipõhine printsiip, sobib ringmainikule, lülitustele, alamjaamale.
• Laiaregionaalne sünkroonimine, induktiivne energiategur, või 24V/48V DC võimsusallikas
• Kohaliku viga otsustusalgoritm voolu põhjal:
a. Lühikringi ülevool
b. Nolljärgne ülevool
c. Asümmeetria faaside voolu
• Liigendi mõõtmine, toetab paigutatud vigade asukoha tuvastamist
• Toetab kahte suunda võimalikku voolu või ringvõrgu tööd
• 3G/4G/5G või võrkside

Bussi andmekogumise üksus BDCU – Üksik/mitu kanalit jõudvoolu PMU

Sisesekundarne ja välistüüp

• 220V AC/24V DC võimsusallikas • Valguskaabel, juhtmeega, võimsuseta
• IEC 60870-5- 101/104/DNP3 • Saab ligi 300 voolusensorit Jõudvoolu andmekogumine：
• 1μs laiaregionaalne sünkroonimine
• 1.0 mõõtmistäpsus
• 12.8kHz näidistussagedus
• 60 min liigendi salvestamine ja esitamine

Ühefaasilise maapuute viga, kui maapuute vool on suurem kui 1A, siis tuvastamise ja asukoha määramise täpsus on 100%, väärpositiive ei ole
• Nolljärgse jõudvoolu andmekogumine, algatab maapuute salvestamise
• Salvestatud liigendi töötlemine ja üldine viga määramine
• Turvaline pääs peamisse jaotusjaama
a. Kasutatakse jaama maapuute dielektrilise monitoorina
b. Kasutatakse jaamas maapuute dielektrilise monitoorina
c. Ei sõltu peajaamast, et lõpetada viga

Intelligentse jaotusvõrgu seisundi jälgimissüsteemi koostamine PMU mõõtmiste põhjal

Jaotusvõrgu kasutussenaariumid

PMU tipiline kasutus – Joone seisundi hindamine

PMU tipiline kasutus – Jaotatud liigendi salvestamine

Kõik joone ja jaama jälgimispunktide salvestatud andmed on märgistatud mikrosekundite tasandil absoluutsel ajal. Iga seade saab käivitada salvestamise, kui on täidetud eelmääratud alustus tingimused. Paku "snapshotti" kogu võrgustikust, mis põhineb igas sündmuses igas asukohas ajalisel tagasisõnumil, kuni kõigi sensorite salvestatud andmeteni. See pakub globaalseid andmeid sündmuste detailseks analüüsiks ja aitab protsessi pööramise, jälgitavuse ja eelaegse häirenduse, näiteks normaalse staatuse muutuse korral.

PMU tipiline kasutus – Elektrienergia kvaliteedi jälgimine

Andmekogujad saavad reaalajas arvutada ja raporteerida harmoonikaid. Laiaregionaalsete sünkrooniliste andmete põhjal saab arvutada erinevaid elektrienergia kvaliteedi näitajaid, nagu kolme faasi ebavõrdsus, võrgu sagedus ja sageduse muutumiskiirus, ning vastavalt määrata saastava laadi allikad.

PMU tipiline kasutus – Elektri varastamise ennetamine

Kõrgpinge poolt kasutaja laadi andmete ja voolu lainekujuga analüüsitakse ja tuvastatakse laadimoodul, jälgitakse lõppkasutaja elektri käitumist, mis võib kasutuda elektriseadmete staatuse kaugjälgimiseks ja diagnoosimiseks.

PMU tipiline kasutus: Vigade hoiatus, jälgitavus ja protsessi pööramine

Hoiatus:
• 2017-10-30 12:15:39：081719, joon 115, pool 1# 64#, faas A maapuute
• 2017-10-30 12:15:39：093125, joon 117, pool 29#, faas B maapuute lühikring, huippuvool ületab 1000A
• 2017-10-30 12:15:39：115468, joon 115, pool 1# ja 64# vahel, faas A ja C lühikring, huippuvool pool 1# ületab 5000A Kohapealne tagasiside ja viga protsessi pööramine:
• Autoõnnetus toimus pool 52# joon 115
• Inspektor leiab palaviku jälje kaabelkabinetis pool 29# joon 117 taga
• Oletatakse, et joon 115 faas A juhe kukkus risti ja tekitas maapuute, mittevigase faasi pingeline tõusis, mis põhjustas isolatsiooni nõrga punkti faas B pool 29# joon 117 taga purunenemist, tekkinud lühikring erinevate joontega faas A ja B, tekitades huippuvool üle 1000A
• Kümnete millisekundite pärast kukkus ka joon 115 faas C juhe pool 52# risti, põhjustades faas A ja C lühikringi. Kui lühikringi huippuvool ületas 5000A, läks relvarjestus tööle joone väljundlülitsel, pärast lüliti avanemist, süsteem töötab normaalselt, mis näitab, et isolatsioon pool 29# joon 117 on taastunud.

PMU tipiline kasutus: Lõhke maapuute viga asukoha määramine

• 2018-10-05，15:27:45:395312， Esimene hoiatus, vastuvõtmine teavitusest."Teavituse vastuvõtmine: 10kV Sektor 2 Faas A on maapuute 15:29" "Teavituse vastuvõtmine: 10kV Sektor 2 Faas A maapuute kadunud 15:47"
• Patrull kontrollib ja kinnitab Line 121 branch 127-1-28# lõhke
• Ajakohane leid katkisinest kontaktist, et vältida passantide elektrishokki. Oletatakse, et katkisinest isolatsioonjoone hekkumine põhjustas mitmeid maapuute. Pärast metalli tuvi jäämiseks isolatsioonikihti, faasi puudumine operatsioon viib bussi pingeni normaalkaubaks
• Sel perioodil läbis orkaan "Connie", seega oletatakse, et lõhknud joon põhjustati orkaani poolt.

PMU tipiline kasutus: Suured andmed + AI identifitseerimine juhendab viga lüliteid leidma

See on väike impedantsi maapuute süsteem, PMU sensori konfiguratsioon.

Viga identifitseerimise ja kinnitamise kogu protsess:
• 2020.11.25 - 2021.2.5, C28YC joonel oli 5 maapuute hoiatust, kõik hoiatused olid sama omadusega, kuid vigapunkt ei leitud kohapeal selgitamisel.
• AI identifitseeris vastavuse teise tsükli poolte omadustega ajaloolises andmebaasis säilitatava lainekuju tüübiga, ja järeldas, et see oli lülituri defekt.
• 5. veebruaril 2021 kohapealne personal sai eesmärgi silmas ja leidis lülituri vigu pool 84.

PMU tipiline kasutus: Joone isolatsiooni hoiatus - Põhjus: Ilmateolõhn

Joone neutraalne maapuute režiim: buss 1 arc suppression coil, buss 2 ungrounded PMU Sensor Layout Details:

Süsteemi hoiatuste arv: 13 korda
Viga arenguprotsess: 13. augustil 2019 pärastlõunal oli 13 segadust, kõik viitasid sama joonesektsioonile. Nulljärgne pingeline tõusis pidevalt 20V algusest hoiatusel 30V lõpus. Nulljärgne vool tõusis 3A-st 5A-ni, ja joone isolatsioon halvenes. Tänavuse orkaani tõttu kuhjunud kiirtoimeülesannete ülekoormuse tõttu edasi hoitakse hoiatus- ja elluviimisettevõtmised. 9 tunni pärast muutus lühikringiks, relvarjestus tegi lüliti avaneks, mis põhjustas energiakaotuse.

PMU tipiline kasutus: Joone isolatsiooni hoiatus - Põhjus: Puudega konflikt

Alates 2020.5.25 kell 21, tunnistati umbes sada nõrga segadust, kõik toimusid sama kohas.
Jaanuksis asuvate arc suppression coil-i dempeeringresistors on tugevalt soojenemas.
Tehnikud patrullivad joont hoiatusinfoga.
Puude takistuste eemaldamisel ja defektide korrigeerimisel, umbes 14 punkti joone isolatsioon on täielikult taastunud ja süsteem on taas normaalses seisundis.

PMU tipiline kasutus: Joone vigade hoiatus - Põhjus: Linnuliikide kahjustus Joone neutraalne

Süsteemi hoiatuste arv: 10
Viga arenguprotsess: 7. juulil 2018 kell 19:57:41 kuni 22:48:18, samas kohas tõsteti pulmad kümnendikesed.
Kahete viga vaheline aeg lüheneb ja sagedus suureneb, mis näitab trendi püsiva ühefaasilise maapuute viga arenguks. Umbes kell 10:50, tehniline personal manuaalselt lülitab lüliti kohapeal, mõistab linnuliikide pesa vigases sektsioonis, lüliti sulgeb ja taastab energiaedastuse, viga kadub.

UCMU tipiline kasutus: Seadme vigade hoiatus - Põhjus: Väline jõud kahjustab kaabelt

Joone neutraalne maapuute režiim: neutraalne maapuute läbi arc suppression coil SMS hoiatuste arv: 1

Viga arenguprotsess: Alates 24. aprillist 2020 kell 15:22 ilmnes mitmeid hetkelisi maapuute, ja süsteem edastas mitmeid hoiatusi. Et vältida sagedaste tekstide hoiatuste põhjustamist hetkelise segaduse tõttu, on süsteem seadnud kolme hetkelise maapuute tingimust 20 minutiga hoiatusmeili saatmiseks. Selle tingimuse saab parandada andmete kogumise ja õppe kaudu. Kell 17:46 muutus see püsivaks maapuuteks ja kestis 55 minutit.

PMU tipiline kasutus: Seadme vigade hoiatus - Põhjus: Lülitusrakenduse isolatsiooni halvenemine

Süsteemi hoiatuste arv: 4
Viga arenguprotsess: Periood 2020.11.21 kuni 2020.11.24, oli 4 hetkelist maapuute ja 1 püsiv maapuute, ja lõpuks arenedes lühikringi vigaks. Süsteem salvestas 5 maapuute vigu sama vigase intervalliga, sarnase lainekujuga ja selgete arkpulli omadustega, mis hinnati sama asukoha isolatsioonivigana.