PMU Yüksek hassasiyetli dağıtım hat koruma otomasyon sistemi
PMU dağıtım hat koruma otomasyon sistemi, yeni bir hat dağıtım otomasyon sistemidir.
özellikle toprak hatası gibi mevcut sorunları çözmek için tasarlanmıştır.
bu, Dağıtım Ağı Eş Zamanlı Fazör Ölçümü-μPMU temelinde kurulmuştur.
PMU (fazör ölçüm ünitesi), bağımsız bir cihaz veya modüldür. Gerilim/akım örnekleme verileri BDS/GPS zaman damgası ile US düzeyine kadar doğru hale getirilmiştir.
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 Saati (UTC) ile tamamen eş zamanlıdır
• Farklı yerlerde kurulan birden fazla PMU'nun geniş alan ölçüm eşzamanlılığı
• Gerilim/akım sinyalinin matematiksel ifadesi:
Hava Kondusyonlu Akım Sensörü i-WCS – Tek Kanal Akım PMU
Dağıtım ağı PMU ve geniş alan eş zamanlı fazör ölçüm teknolojisi temelinde dağıtım ağı sorunu çözümü.
• Yüksek hassasiyetli ve yüksek frekansta akım alma
• Geniş alan eş zamanlı, güç indüksiyonu
• Canlı kurulum, IP67 koruma
• İki yönlü güç akışı veya halka ağ operasyonu desteği
• 3G/4G/ 5G iletişim：
a. Her harmonikte düzenli olarak raporlama
b. Yerel olayların veri yükleme tetiklemesi
c. Uzaktan çağırma ve belirli anlık veri testi
• 1μs geniş alan eş zamanlı
• 12.8kHz örnek frekansı
• 60 dakika dalga kaydı ve oynatma
• 0.5 ölçüm doğruluğu
• 3.5A tam işlevli minimum çalışma akımı
Kablo Tipi Akım Sensörü RCMU – Çok Kanallı Akım PMU
RCMU - Yeraltı kablo akım sensörü
• 1μs geniş alan eş zamanlı
• 12.8kHz örnek frekansı
• 0.5 ölçüm doğruluğu
• 60 dakika veri oynatma
• 3 akım ölçümü
• Kablosuz/kablolı uzaktan iletim
• Üç faz akımını toplar, hava tipi prensibiyle aynı, halka ana birime, anahtarlama istasyonuna, alt istasyona uygun.
• Geniş alan eş zamanlı, güç indüksiyonu, veya 24V/48V DC güç kaynağı
• Akım tabanlı yerel arıza karar algoritması:
a. Kısa devre aşırı akım
b. Sıfır dizi aşırı akım
c. Asimetrik faz akımı
• Dalga kaydı ölçümü, dağıtılmış arıza konumlandırma desteği
• İki yönlü güç akışı veya halka ağ operasyonu desteği
• 3G/4G/5G veya ağ iletişimi desteği
Şebekeden Toplama Birimi BDCU – Tek/Çoklu Gerilim PMU
İç mekan tipi ve Dış mekan tipi
• 220V AC/24V DC güç kaynağı• Fiber optik, kablolı, kablosuz
• IEC 60870-5- 101/104/DNP3• 300 akım sensörüne erişilebilir Gerilim Alma：
• 1μs geniş alan eş zamanlı
• 1.0 ölçüm doğruluğu
• 12.8kHz örnek alma frekansı
• 60 dakika dalga kaydı oynatma
Toprak akımı 1A'dan büyük tek faz toprak hatası için, tespit ve konumlandırma doğruluğu %100, yanlış pozitif yok
• Sıfır dizi gerilimini topla, toprak hatasının kaydını başlat
• Kayıt dalgayı topla ve işle, arızayı kapsamlı olarak belirle
• Ana elektrik dağıtım istasyonuna güvenli erişim
a. İstasyon toprak yalıtım monitör cihazı olarak kullanılır
b. İstasyon içindeki toprak yalıtım monitör cihazı olarak kullanılır
c. Arızayı tamamlamak için ana istasyona bağlı olmaz
PMU Ölçümü Temelli Akıllı Dağıtım Ağı Durum İzleme Sisteminin Bileşenleri
Dağıtım Ağı 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 zaman etiketiyle işaretlenir. Herhangi bir cihaz, önceden belirlenen başlangıç koşulları sağlandığında kaydetmeyi tetikleyebilir. Herhangi bir yerde herhangi bir olayın zaman geri çağırmalarına dayanarak tüm ağ için bir "anlık görüntü" sağlar, tüm sensörlerin kaydedilen verilerine kadar. Bu, olayların ayrıntılı analizine, süreç tersine çevirme, izlenebilirlik ve anormal durumların erken uyarılarına global veri sağlar.
PMU'nun Tipik Kullanımı - Elektrik Kalitesi İzleme
Sensör, harmonikleri gerçek zamanlı hesaplayıp bildirebilir. Geniş alan eş zamanlı verileri temel alarak, üç faz dengesizliği, şebeke frekansı ve frekans değişim hızı dahil çeşitli elektrik kalitesi göstergeleri hesaplanabilir ve kirlilik kaynağı yükü belirlenebilir.
PMU'nun Tipik Kullanımı - Elektrik Hırsızlığını Önleme
Kullanıcının yüksek voltajlı taraf yük verileri ve akım dalga formu temelinde, yük karakteristikleri analiz edilip tanımlanır ve terminal kullanıcının elektrik davranışları izlenir, bu da elektrik ekipmanlarının durumunun uzaktan izlenmesi ve teşhisine kullanılabilir.
PMU'nun Tipik Kullanımı: Arıza Uyarısı, İzlenebilirlik ve Süreç Tersine Çevirme
Uyarı：
• 2017-10-30 12:15:39：081719, hattı 115, direk 1# 64#, faz A toprak
• 2017-10-30 12:15:39：093125, hattı 117, direk 29#, faz B toprak kısa devre, zirve akım 1000A'yi aşar
• 2017-10-30 12:15:39：115468, hattı 115, direk 1# ve 64# arasında, faz A ve C kısa devre, direk 1# zirve akımı 5000A'yi aşar Alan geri bildirimi ve arıza süreci tersine çevirme:
• Direk 52# üzerinde bir araç çarpma kazası oluştu
• Kontrol sonucunda, hattı 117'nin direk 29#'nın arkasında bir yerde kablo dolabı içinde bir yanık iz bulundu
• Hattı 115'in faz A kablının direkten düşerek toprağa değdiğini ve non-arıza fazın geriliminin arttığını, bu da hattı 117'nin direk 29#'nın arkasındaki yalıtım zayıf noktasının patlamasına neden olduğunu, farklı hatların faz A ve B'si arasındaki kısa devreyi oluşturduğunu ve 1000A'yi aşan zirve akımın oluştuğunu tahmin ediyor
• On milyar saniye sonra, hattı 115'in direk 52#'deki faz C kablosu da direkten düşerek, faz A ve C arasındaki kısa devreyi oluşturdu. Kısa devre akımının zirvesi 5000A'yi aşınca, hattın çıkışındaki röle koruması çalıştı. Anahtar atıldıktan sonra sistem normal olarak çalışmaya devam etti, bu da hattı 117'nin direk 29#'nın orijinal patlama noktasının yalıtımının tekrar sağlam olduğu anlamına geliyor.
PMU'nun Tipik Kullanımı: Kesme Toprak Arızası Konumlandırma
• 2018-10-05，15:27:45:395312， ilk uyarı, görev notu alındı.
“Görev notu: 10kV Bölüm 2 Faz A 15:29'da toprağa bağlandı” “Görev notu: 10kV Bölüm 2 Faz A 15:47'de toprak bağlantısı kayboldu”
• Hattı 121 kolundaki 127-1-28#'in kopuşunu kontrol ederek onayladı
• Kopmuş tel temasını zamanında keşfetti, geçiş yapanlara elektrik şoku önledi. Koymuş olan yalıtılmış kablo parçasının toprak titreşiminden çoklu toprak bağlantıları oluştuğunu, metal çekirdeğin yalıtım tabakasına çekilince faz kaybı çalışması sonucunda ana hat geriliminin normale dönmesi tahmin edildi
• Bu süre zarfında, kasırga "Connie" geçti, bu yüzden kesilmiş hatın kasırganın neden olduğu tahmin ediliyor.
PMU'nun Tipik Kullanımı: Büyük Veri + AI Tanıma Rehberi Arıza Anahtarlarını Bulmak İçin
Küçük dirençli topraklama sistemi, PMU sensörü yapılandırması.
Arıza tanıma ve onaylama tüm süreci:
• 2020.11.25 - 2021.2.5, C28YC hattında 5 toprak uyarısı oldu, ve tüm uyarılar aynı özelliklere sahipti, ancak saha incelemesi sırasında arıza noktası bulunamadı
• AI, yarı periyodun özellikleriyle tarihi veritabanındaki bir dalga formu türü arasında eşleşmeyi tespit etti ve bunun bir anahtar arızası olduğunu çıkardı.
• 5 Şubat 2021'de, saha personeli hedefe yönelik hareket ederek direk 84'teki anahtar arızasını buldu.
PMU'nun Tipik Kullanımı: Hat Yalıtım Uyarısı - Sebep: Meteorolojik Afet
Hat Nötr Topraklama Modu: ana hat 1 yayıklama bobini, ana hat 2 topraksız PMU Sensörü Konfigürasyon Detayları:
Sistem uyarı sayısı: 13 kez
Arıza gelişme süreci: 2019 yılının Ağustos ayı 13'ünde öğleden sonra, 13 pertürbasyon oldu, hepsi aynı hat bölümünde gerçekleşti. Uyarı başlangıcından itibaren sıfır dizi gerilim 20V'den başlayıp 30V'a yükseldi. Sıfır dizi akım 3A'dan 5A'ya yükseldi ve hatın yalıtımı bozuldu. Bir gün önce kasırgadan dolayı acil onarma görevlerinin birikmesi nedeniyle, erken uyarı ve eksiklik giderme çalışmalarının önceliği ertelendi. 9 saat sonra kısa devreye dönüşerek koruma eylemi devreye girdi, bu da güç kesintisine neden oldu.
PMU'nun Tipik Kullanımı: Hat Yalıtım Uyarısı - Sebep: Ağac ile Çarpışma
2020.5.25 saat 21'den itibaren, yaklaşık yüz adet zayıf pertürbasyon olayı algılandı, hepsi aynı yerde gerçekleşti.
İstasyondaki yayıklama bobinin sönümleme direnci ciddi derecede ısındı.
Bakım personeli, uyarı bilgilerine göre hatı geziyor.
Ağaç bariyerlerini temizleyip arızaları kaldırdıktan sonra, hatın yaklaşık 14 noktasındaki yalıtım tamamen geri döndü ve sistem normalliğe kavuştu.
PMU'nun Tipik Kullanımı: Hat Arıza Uyarısı - Sebep: Kuş Hasarı Hat Nötrü
Sistem uyarı sayısı: 10
Arıza gelişme süreci: 2018 yılının 7 Temmuz'u 19:57:41 ile 22:48:18 arasında, aynı yerde birkaç uyarı geldi.
İki arıza arasındaki süre kısalıyor ve frekans artıyor, bu da kalıcı tek faz toprak hatasına evrilmek üzere olduğunu gösteriyor. Yaklaşık 10:50'da, bakım personeli sahada anahtarı elle çekti, arıza bölümündeki 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 topraklama modu: yayıklama bobini üzerinden nötr topraklama SMS uyarı sayısı: 1
Arıza gelişme süreci: 2020 yılının 24 Nisanı saat 15:22'den itibaren, birçok anlık toprak oluştu ve sistem birçok uyarı bilgisi gönderdi. Anlık pertürbasyonlardan kaynaklanan sık SMS uyarılarını önlemek için, sistem 20 dakikalık sürede üç anlık toprak olması durumunda uyarı SMS'i gönderme koşulu belirledi. Bu koşul, büyük veri birikimi ve öğrenme yoluyla frekans ayarlayarak iyileştirilebilir. 17:46'da, kalıcı toprak haline geldi ve 55 dakika sürdü.
PMU'nun Tipik Kullanımı: Ekipman Arıza Uyarısı - Sebep: Anahtarlama Koruması Yalıtım Bozulması
Sistem uyarı sayısı: 4
Arıza gelişme süreci: 2020.11.21 ile 2020.11.24 arasında, 4 anlık toprak ve 1 kalıcı toprak oluştu, ve nihayetinde kısa devre arızasına dönüştü. Sistem, aynı arıza aralığına, benzer dalga formuna ve açık arc çekme özelliğine sahip 5 toprak arızasını kaydetti, bu arızaların aynı yerdeki yalıtım arızası olduğu değerlendirildi.
