PMU Високопрецизен систем за заштита и автоматизација на распределителните линии
Системата за автоматска заштита на распределните линии PMU е нова система за автоматизација на распределба.
за решавање на сегашните проблеми, особено на земјискиот дефект.
која е базирана на меренје на фазорот во распределната мрежа Synchronous Phasor Measurement-μPMU.
PMU (мерач на фазор), самостојна уредба или модул. Податоците за примерување на напон/стрuja се со временски печат BDS/GPS точен до ниво на микросекунди.
Основни функции: • Фазор: амплитуда, фазен агол, • Фреквенција (f) и варијација на фреквенцијата (△f/△t)
μPMU Архитектурна блок-шема
Широка област на мерна система (WAMS)
• Мерките на PMU се потполно синхронизирани со светското стандардно време (UTC)
• Широкообластна мерна синхронизација на повеќе PMU инсталнираани на различни локации
• Математичка израз на сигналот за напон/стрuja:
Надворешен сензор за стрuja i-WCS – Едноканален ток PMU
Решение на проблеми во распределната мрежа која е базирана на распределната мрежа PMU и технологијата за широкообластно синхронизирано меренje на фазорот.
• Високопрецизна и високочестотна придобивка на ток
• Широкообластно синхронизирана, индукција на моќта
• Инсталација под напон, IP67 заштита
• Поддршка за двосмерен проток на моќта или операција на прстенова мрежа
• 3G/4G/ 5G комуникација：
a. Редовно извештување за секој хармоник
b. Локални настани го активираат пренесувањето на податоци
c. Дистанционско повикување и тест на специфични моментни податоци
• 1μs Широкообластно синхронизирано
• 12.8kHz Честота на примерување
• 60 мин Запис и повторување на валната форма
• 0.5 Точност на мерење
• 3.5A Минимален оперативен ток за целосна функционалност
Тип кабел на сензорот за стрuja RCMU – Многоканален ток PMU
RCMU - Подземен кабел сензор за стрuja
• 1μs Широкообластно синхронизирано
• 12.8kHz Честота на примерување
• 0.5 Точност на мерење
• 60 мин Повторување на податоци
• 3 мерења на ток
• Беспроводен/проверен дистанционски пренос
• Прифатува трифазен ток, ист принцип како надворешниот тип, прифатлив за главна јамка, превклучувачка станција, подстанција.
• Широкообластно синхронизирано, индукција на моќта, или 24V/48V DC напон
• Локален алгоритам за одлука за дефект на основа на ток:
a. Краткосечен прекомерен ток
b. Нулска последователност прекомерен ток
c. Асиметричен фазен ток
• Запис на валната форма наречен мерење, поддршка за локализација на распределени дефекти
• Поддршка за двосмерен проток на моќта или операција на прстенова мрежа
• 3G/4G/5G или мрежна комуникација
Единичен/множествен напонски собирач BDCU – Еден/многу напонски PMU
Внатрешен тип и Надворешен тип
• 220V AC/24V DC напон • Оптички влак, проверен, беспроводен
• IEC 60870-5- 101/104/DNP3 • До 300 сензори за ток можат да бидат пристапни Прифатување на напон：
• 1μs Широкообластно синхронизирано
• 1.0 Точност на мерење
• 12.8kHz Честота на примерување
• 60 мин Повторување на запис на валната форма
За еднофазен земјиски дефект со ток на земја поголем од 1A, детекцијата и локализацијата на точност од 100%, без лажни позитиви
• Прифатува нулска последователност на напон, започнува запис на земјиски дефект
• Прифатува и процесира записот на валната форма, и комплетно определува дефектот
• Безбедно пристапување до главната распределна станција
a. Користено како уред за мониторинг на изолација на земја на станцијата
b. Користено како уред за мониторинг на изолација на земја во станцијата
c. Не се заснова на главната станција за завршување на дефектот
Состав на интелигентен систем за мониторинг на состојбата на распределната мрежа базиран на меренјето PMU
Сценарија на користење на распределната мрежа
Типична употреба на PMU - Оценка на состојбата на линијата
Типична употреба на PMU - Распределена запис на валната форма
Записот на податоци од сите точки на мониторинг во линијата и станцијата се означени со абсолютно време на ниво на микросекунди. Секој уред може да го активира записот кога се исполнети поставените услови за започнување. Предоставува "слика" на целата мрежа на основа на временски повик на било кој настан на било која локација до записот на сите сензори. Тоа обезбедува глобални податоци за детална анализа на настани и облеснува процесот на инверзија, трасираност и рано предупредување на аномални состојби итн.
Типична употреба на PMU - Мониторинг на квалитетот на електроенергијата
Сензорот може да пресмета и да извести хармоници во реално време. На основа на широкообластните синхронизирани податоци, можат да се пресметаат различни индекси за квалитет на електроенергијата како што се трифазна несбалансираност, фреквенција на мрежата и промена на фреквенцијата, и може да се локализира источникот на загадување.
Типична употреба на PMU - Противкрадежна заштита на електроенергијата
На основа на податоци за терминалната корисничка нагласена страна и формата на ток, се анализираат и препознаваат карактеристики на нагласот, и се мониторира електричното однесување на терминалниот корисник, што може да се користи за дистанционско мониторинг и дијагностика на состојбата на електричната опрема.
Типична употреба на PMU: Предупредување за дефекти, трасираност и процес на инверзија
Предупредување：
• 2017-10-30 12:15:39：081719, линија 115, колона 1# 64#, фаза A до земја
• 2017-10-30 12:15:39：093125 , линија 117, колона 29#, фаза B земјиски краткосечен дефект, врвниот ток надминува 1000A
• 2017-10-30 12:15:39：115468 , Линија 115, помеѓу колони 1# и 64#, фаза A и C краткосечен дефект, врвниот ток на колона 1# надминува 5000A Полетно обратно информации и процес на инверзија на дефектот:
• Се случила авария со автомобил на колона 52# на линија 115
• Прегледот открил знак на горење во кабинетот за кабели некаде зад колона 29# на линија 117
• Се претпоставува дека проводникот на фаза A на линија 115 паѓа се на крстосната рама и предизвикува земјиски дефект, и напонот на не-дефектната фаза се зголемува, што доведува до пробивање на слабата точка на изолацијата на фаза B зад колона 29# на линија 117, формирајќи краткосечен дефект на фази A и B на различни линии и генерирајќи врвни ток надминува 1000A
• По неколку милисекунди, проводникот на фаза C на колона 52# на Линија 115 исто така паѓа се од крстосната рама, што предизвикува краткосечен дефект на Фаза A и C. Кога врвниот ток на краткосечниот ток надминува 5000A, релетната заштита на излезот на линијата се активира. После што превклучувачот се одклучува, системот работи нормално, што покажува дека изолацијата на оригинален пробивен точка на колона 29# на линија 117 е восстановена.
Типична употреба на PMU: Локализација на дефект со одсечување на земја
• 2018-10-05，15:27:45:395312， Прво предупредување, примило се известување за доделување.
“Известување за доделување: 10kV Секција 2 Фаза A е поврзана со земјата во 15:29” “Известување за доделување: 10kV Секција 2 Фаза A земјискиот дефект изчезна во 15:47 ”
• Обилето конфирмира се прекинувањето на 127-1-28# на граната 121 линија
• Тимевте своевремено откриле контакт на прекинување, за да се избегне опасност за патници. Се претпоставува дека трептенјето на земјата на прекинутиот изолиран проводник предизвика многу земјиски дефекти. После што металниот жица се враќа во изолациониот слој, операцијата со губење на фаза ќе резултира во враќање на напонот на главната јамка во нормално состојба
• Во тоа време, тајфунот "Кони" премина преку, така што се претпоставува дека прекинувањето на линијата беше предизвикано од тајфунот.
Типична употреба на PMU: Големи податоци + AI идентификација за пронаоѓање на дефектни превклучувачи
Е мал резистивен систем на земја, конфигурација на сензорот PMU.
Целиот процес на идентификација и потврдување на дефектот:
• 2020.11.25 - 2021.2.5, линијата C28YC имаше 5 предупредувања за земјиски дефекти, и сите предупредувања имаа исти карактеристики, но дефектната точка не можеше да се најде
при полетниот преглед.
• AI го идентификува совпаѓањето на карактеристиките на втората половина на циклусот со вид на валната форма во историската база на податоци, и заклучи дека е дефект на превклучувачот.
• На 5 февруари 2021 година, полетните луѓе имаа цел и пронајдоја дефектот на превклучувачот на колона 84.
Типична употреба на PMU: Предупредување за изолација на линијата - Причина: Метеоролошки бедстви
Модел на земјиско поврзување на линијата: главна јамка 1 аркусниот чинилник, главна јамка 2 без земјиско поврзување Детали за распоред на сензорите PMU:
Број на предупредувања на системот: 13 пати
Процес на еволуција на дефектот: попладнево на 13 август 2019 година, имаше 13 настани, сите указуваа дека се случија во иста секција на линијата. Нулската последователност на напонот се зголемува непрекинато од 20V на почетокот на предупредувањето до 30V на крајот. Нулската последователност на токот се зголемува од 3A до 5A, и изолацијата на линијата се влошува. Задолжувањето на хитрите поправки предизвикани од тајфунот еден ден претходно, приоритетот на работа за рано предупредување и елиминација на недостатоците биле одложени. По 9 часови влошување во краткосечен дефект, акцијата на заштитата се активира, што резултира во прекин на моќта.
Типична употреба на PMU: Предупредување за изолација на линијата - Причина: Конфликт со дрвета
Од 21 часа на 2020.5.25, се воспретстоја околу сто слаби настани се случија, сите во исто место.
Аркусниот чинилник во станцијата е сериозно загрет.
Луѓето за одржување обилето прегледаа линијата според информацијата за предупредување.
После очистување на пречките од дрвета и елиминација на недостатоците, изолацијата на околу 14 точки на линијата беше целосно восстановена и системот се врати во нормално состојба.
Типична употреба на PMU: Предупредување за дефект на линијата - Причина: Повреда од птици Нулска последователност на напон
Број на предупредувања на системот: 10
Процес на еволуција на дефектот: Од 19:57:41 до 22:48:18 на 7 јули 2018 година, се издадоа десетина предупредувања во исто место.
Времето помеѓу два дефекти се скрати и фреквенцијата се зголеми, што покажува тенденција да се развие во постоянен еднофазен земјиски дефект. Околу 10:50, луѓето за одржување рачно извучеа превклучувачот на местото, уништија гнездото на птицата во дефектната секција, затворија превклучувачот за восстановување на преносот на моќта, дефектот изчезна.
Типична употреба на UCMU : Предупредување за дефект на опремата - Причина: Повреда од надворешна сила Повреда на кабела
Модел на земјиско поврзување на линијата: земјиско поврзување преку аркусниот чинилник Број на SMS предупредувања: 1
Процес на еволуција на дефектот: Се случија многу моментални земјиски дефекти од 15:22 на 24 април 2020 година, и системот ги испуши многу информации за предупредување. За да се избегне фреквентно предупредување на кратки пораки предизвикани од моментални настани, системот го поставил условот три моментални земјиски дефекти во 20 минути како услов за испушување на предупредување со кратки пораки. Овој услов може да се подобри со накопување и учење на големи податоци со поставување на фреквенцијата. До 17:46, стана постоянно земјиски дефект и траеше 55 минути.
Типична употреба на PMU: Предупредување за дефект на опремата - Причина: Влошување на изолацијата на шкафа
Број на предупредувања на системот: 4
Процес на еволуција на дефектот: Во периодот од 2020.11.21 до 2020.11.24, имаше 4 моментални земјиски дефекти и 1 постоянен земјиски дефект, и на крај се разви во краткосечен дефект. Системот ги запиша 5 земјиски дефекти со исти интервали на дефекти, слични вални форми и очигледни карактеристики на извлечување на дуг, кои беа судирани како дефекти на изолацијата на исто место.
