Hệ thống tự động hóa bảo vệ đường dây phân phối độ chính xác cao PMU

Hệ thống tự động hóa bảo vệ đường dây phân phối PMU là một hệ thống tự động hóa phân phối đường dây mới.

để giải quyết vấn đề hiện tại đặc biệt là sự cố chạm đất.

được dựa trên Đo lường Vectơ Đồng bộ Mạng Phân phối - μPMU.

PMU (đơn vị đo vectơ), một thiết bị độc lập hoặc mô-đun. Dữ liệu lấy mẫu điện áp/dòng điện đều có dấu thời gian BDS/GPS chính xác đến mức US.

Chức năng cơ bản: • Vectơ: biên độ, góc pha, • Tần số (f) và Biến đổi Tần số (△f/△t)

Sơ đồ Khối Cấu trúc Phần cứng μPMU

Hệ thống Đo lường Khu vực rộng (WAMS)
• Các phép đo PMU được đồng bộ tuyệt đối với Thời gian Chuẩn Thế giới (UTC)
• Đồng bộ đo lường khu vực rộng của nhiều PMU được cài đặt ở các vị trí khác nhau
• Biểu thức toán học của tín hiệu điện áp/dòng điện:

Cảm biến Dòng điện Treo i-WCS – PMU Dòng điện Một kênh

Giải pháp cho vấn đề mạng phân phối dựa trên PMU mạng phân phối và công nghệ đo lường vectơ đồng bộ khu vực rộng.

• Thu thập dòng điện chính xác và tần số cao
• Đồng bộ khu vực rộng, cảm ứng điện năng
• Lắp đặt trực tiếp, bảo vệ IP67
• Hỗ trợ lưu lượng điện hai chiều hoặc hoạt động mạng vòng
• Truyền thông 3G/4G/ 5G：
a. Báo cáo định kỳ mỗi谐波 b. 本地事件触发上传数据 c. 远程调用和测试特定时刻数据 请注意，上述翻译中包含了中文字符，这是不符合要求的。以下是修正后的翻译： ```

Hệ thống tự động hóa bảo vệ đường dây phân phối PMU là một hệ thống tự động hóa phân phối đường dây mới.

để giải quyết vấn đề hiện tại đặc biệt là sự cố chạm đất.

được dựa trên Đo lường Vectơ Đồng bộ Mạng Phân phối - μPMU.

PMU (đơn vị đo vectơ), một thiết bị độc lập hoặc mô-đun. Dữ liệu lấy mẫu điện áp/dòng điện đều có dấu thời gian BDS/GPS chính xác đến mức US.

Chức năng cơ bản: • Vectơ: biên độ, góc pha, • Tần số (f) và Biến đổi Tần số (△f/△t)

Sơ đồ Khối Cấu trúc Phần cứng μPMU

Hệ thống Đo lường Khu vực rộng (WAMS)
• Các phép đo PMU được đồng bộ tuyệt đối với Thời gian Chuẩn Thế giới (UTC)
• Đồng bộ đo lường khu vực rộng của nhiều PMU được cài đặt ở các vị trí khác nhau
• Biểu thức toán học của tín hiệu điện áp/dòng điện:

Cảm biến Dòng điện Treo i-WCS – PMU Dòng điện Một kênh

Giải pháp cho vấn đề mạng phân phối dựa trên PMU mạng phân phối và công nghệ đo lường vectơ đồng bộ khu vực rộng.

• Thu thập dòng điện chính xác và tần số cao
• Đồng bộ khu vực rộng, cảm ứng điện năng
• Lắp đặt trực tiếp, bảo vệ IP67
• Hỗ trợ lưu lượng điện hai chiều hoặc hoạt động mạng vòng
• Truyền thông 3G/4G/ 5G：
a. Báo cáo định kỳ mỗi hài sóng
b. Sự kiện cục bộ kích hoạt tải dữ liệu
c. Gọi từ xa và kiểm tra dữ liệu tại thời điểm cụ thể

• Đồng bộ khu vực rộng 1μs
• Tần số lấy mẫu 12.8kHz
• Ghi và phát lại sóng 60 phút
• Độ chính xác đo lường 0.5
• Dòng điện vận hành tối thiểu đầy đủ chức năng 3.5A

Cảm biến Dòng điện Loại Dây RCMU – PMU Dòng điện Đa kênh

RCMU - Cảm biến dòng điện cáp ngầm

• Đồng bộ khu vực rộng 1μs
• Tần số lấy mẫu 12.8kHz
• Độ chính xác đo lường 0.5
• Phát lại dữ liệu 60 phút
• Đo ba dòng điện
• Truyền từ xa/bằng dây

• Thu thập dòng điện ba pha, theo nguyên tắc tương tự loại treo, phù hợp cho tủ mạch vòng, trạm chuyển mạch, trạm biến áp.
• Đồng bộ khu vực rộng, cảm ứng điện năng, hoặc nguồn điện DC 24V/48V
• Thuật toán quyết định lỗi cục bộ dựa trên dòng điện:
a. Quá dòng ngắn mạch
b. Quá dòng thứ tự không
c. Dòng điện pha không đối xứng
• Ghi sóng gọi đo, Hỗ trợ định vị lỗi phân tán
• Hỗ trợ lưu lượng điện hai chiều hoặc hoạt động mạng vòng
• Truyền thông 3G/4G/5G hoặc mạng

Đơn vị Thu thập Bus BDCU – PMU Điện áp Đơn/một hoặc Nhiều kênh

Loại trong nhà và ngoài trời

• Nguồn điện 220V AC/24V DC • Sợi quang, bằng dây, không dây
• IEC 60870-5- 101/104/DNP3 • Có thể kết nối 300 cảm biến dòng điện Thu thập Điện áp：
• Đồng bộ khu vực rộng 1μs
• Độ chính xác đo lường 1.0
• Tần số lấy mẫu 12.8kHz
• Phát lại ghi sóng 60 phút

Đối với sự cố chạm đất một pha với dòng điện chạm đất lớn hơn 1A, độ chính xác phát hiện và định vị là 100%, không có báo sai
• Thu thập điện áp thứ tự không, bắt đầu ghi sự cố chạm đất
• Thu thập và xử lý ghi sóng, và xác định lỗi toàn diện
• Truy cập an toàn vào trạm phân phối chính
a. Sử dụng làm thiết bị giám sát cách điện trạm
b. Sử dụng làm thiết bị giám sát cách điện trong trạm
c. Không phụ thuộc vào trạm chính để hoàn thành lỗi

Cấu tạo Hệ thống Giám sát Tình trạng Mạng Phân phối Thông minh Dựa trên Đo lường PMU

Các Kịch bản Sử dụng Mạng Phân phối

Sử dụng điển hình của PMU - Đánh giá Tình trạng Đường dây

Sử dụng điển hình của PMU - Ghi Sóng Phân tán

Dữ liệu ghi của tất cả các điểm giám sát trên đường dây và trạm được gắn nhãn thời gian tuyệt đối ở cấp độ micro giây. Bất kỳ thiết bị nào cũng có thể kích hoạt ghi khi điều kiện bắt đầu được đặt trước được đáp ứng. Cung cấp "ảnh chụp nhanh" của toàn bộ mạng dựa trên thời gian gọi lại của bất kỳ sự kiện nào ở bất kỳ vị trí nào lên đến dữ liệu ghi của tất cả các cảm biến. Nó cung cấp dữ liệu toàn cầu cho phân tích chi tiết sự kiện và giúp đảo ngược quy trình, truy xuất và cảnh báo sớm về trạng thái bất thường, v.v.

Sử dụng điển hình của PMU - Giám sát Chất lượng Điện

Cảm biến có thể tính toán và báo cáo các hài sóng theo thời gian thực. Dựa trên dữ liệu đồng bộ khu vực rộng, các chỉ số chất lượng điện như mất cân bằng ba pha, tần số lưới và tốc độ thay đổi tần số có thể được tính toán, và nguồn tải gây ô nhiễm có thể được xác định.

Sử dụng điển hình của PMU - Chống ăn cắp điện

Theo dữ liệu tải phía cao áp của người dùng và dạng sóng dòng điện, đặc trưng tải được phân tích và nhận dạng, và hành vi điện của người dùng cuối được giám sát, có thể được sử dụng để giám sát và chẩn đoán từ xa tình trạng của thiết bị điện.

Sử dụng điển hình của PMU: Cảnh báo Lỗi, Truy xuất và Đảo ngược Quy trình

Cảnh báo：
• 2017-10-30 12:15:39：081719, đường dây 115, cột 1# 64#, pha A chạm đất
• 2017-10-30 12:15:39：093125, đường dây 117, cột 29#, pha B chạm đất ngắn mạch, dòng đỉnh vượt quá 1000A
• 2017-10-30 12:15:39：115468, đường dây 115, giữa cột 1# và 64#, pha A và C ngắn mạch, dòng đỉnh tại cột 1# vượt quá 5000A
Phản hồi thực tế và đảo ngược quy trình lỗi:
• Tai nạn va chạm xe xảy ra tại cột 52# trên đường dây 115
• Kiểm tra phát hiện vết cháy trong tủ cáp ở đâu đó sau cột 29# trên đường dây 117
• Dự đoán rằng dây dẫn pha A của đường dây 115 rơi khỏi thanh ngang và gây chạm đất, và điện áp pha không lỗi tăng, dẫn đến phá vỡ điểm cách điện yếu pha B sau cột 29# của đường dây 117, tạo thành ngắn mạch pha A và B của các đường dây khác nhau và tạo ra dòng đỉnh vượt quá 1000A
• Sau vài mili giây, dây dẫn pha C tại cột 52# của đường dây 115 cũng rơi khỏi thanh ngang, gây ngắn mạch pha A và C. Khi đỉnh dòng ngắn mạch vượt quá 5000A, bảo vệ rơle tại đầu ra của đường dây được kích hoạt. Sau khi công tắc nhảy, hệ thống hoạt động bình thường, cho thấy cách điện của điểm phá vỡ ban đầu của cột 29# của đường dây 117 đã được khôi phục.

Sử dụng điển hình của PMU: Định vị lỗi chạm đất ngắt kết nối

• 2018-10-05, 15:27:45:395312, Báo động đầu tiên, nhận thông báo phân công.
“Thông báo phân công: Pha A phần 2 10kV được kết nối với đất lúc 15:29”  “Thông báo phân công: Pha A phần 2 10kV mất kết nối đất lúc 15:47 ”
• Tuần tra xác nhận sự cố đứt đoạn 127-1-28# của nhánh đường dây 121
• Phát hiện kịp thời tiếp xúc dây đứt, tránh người đi đường bị điện giật. Dự đoán rằng dao động đất của dây dẫn cách điện đứt gây ra nhiều lần chạm đất. Sau khi lõi kim loại rút vào lớp cách điện, vận hành mất pha sẽ khiến điện áp bus trở lại bình thường
• Trong thời gian này, bão "Connie" đi qua, nên dự đoán rằng đường dây đứt do bão.

Sử dụng điển hình của PMU: Big Data + AI Nhận dạng Hướng dẫn Tìm Công tắc Lỗi

Đó là Hệ thống Tiếp đất Điện trở Nhỏ, Cấu hình Cảm biến PMU.

Toàn bộ quá trình nhận dạng và xác nhận lỗi:
• 2020.11.25 - 2021.2.5, đường dây C28YC có 5 báo động chạm đất, và tất cả các báo động đều có cùng đặc điểm, nhưng không tìm thấy điểm lỗi trong kiểm tra thực địa.
• AI nhận dạng sự trùng khớp giữa đặc điểm nửa chu kỳ thứ hai và một dạng sóng trong cơ sở dữ liệu lịch sử, và suy luận rằng đó là lỗi công tắc.
• Ngày 5 tháng 2 năm 2021, nhân viên thực địa có mục tiêu và tìm thấy lỗi công tắc tại cột 84.

Sử dụng điển hình của PMU: Cảnh báo Cách điện Đường dây - Nguyên nhân: Thiên tai Khí tượng

Chế độ Tiếp đất Trung tính Đường dây: bus 1 cuộn triệt hồ, bus 2 không tiếp đất
Chi tiết bố trí Cảm biến PMU:

Số lần cảnh báo của hệ thống: 13 lần
Quá trình tiến triển lỗi: vào buổi chiều ngày 13 tháng 8 năm 2019, có 13 nhiễu loạn, tất cả đều chỉ ra rằng chúng xảy ra trong cùng một đoạn đường dây. Điện áp thứ tự không tăng liên tục từ 20V ở đầu cảnh báo đến 30V ở cuối. Dòng điện thứ tự không tăng từ 3A đến 5A, và cách điện của đường dây suy giảm. Do tồn đọng nhiệm vụ sửa chữa khẩn cấp do bão một ngày trước, ưu tiên cảnh báo và loại bỏ thiếu hụt đã bị hoãn. Sau 9 giờ suy giảm thành ngắn mạch, bảo vệ tác động nhảy, gây mất điện.

Sử dụng điển hình của PMU: Cảnh báo Cách điện Đường dây - Nguyên nhân: Xung đột với Cây

Bắt đầu từ 21 giờ ngày 2020.5.25, gần một trăm sự kiện nhiễu loạn yếu được nhận biết, tất cả đều xảy ra ở cùng một nơi.
Điện trở giảm của cuộn triệt hồ trong trạm bị nóng nghiêm trọng.
Nhân viên bảo dưỡng tuần tra đường dây theo thông tin cảnh báo.
Sau khi dọn dẹp hàng rào cây và loại bỏ các lỗi, cách điện của khoảng 14 điểm trên đường dây được khôi phục hoàn toàn và hệ thống trở lại bình thường.

Sử dụng điển hình của PMU: Cảnh báo Lỗi Đường dây - Nguyên nhân: Chấn thương Chim

Số lần cảnh báo của hệ thống: 10
Quá trình tiến triển lỗi: Từ 19:57:41 đến 22:48:18 ngày 7 tháng 7 năm 2018, hàng chục báo động được đưa ra ở cùng một nơi.
Thời gian giữa hai lỗi càng ngắn và tần suất càng cao, cho thấy xu hướng phát triển thành lỗi chạm đất đơn pha vĩnh viễn. Khoảng 10:50, nhân viên bảo dưỡng kéo công tắc tại hiện trường, phá hủy tổ chim trong đoạn lỗi, đóng công tắc để khôi phục truyền tải điện, lỗi biến mất.

Sử dụng điển hình của UCMU : Cảnh báo Lỗi Thiết bị - Nguyên nhân: Sức mạnh Ngoại vi Hư hỏng Cáp

Chế độ Tiếp đất Trung tính Đường dây: tiếp đất trung tính thông qua cuộn triệt hồ
Số lần cảnh báo SMS: 1

Quá trình tiến triển lỗi: Nhiều lần tiếp đất tức thì xảy ra kể từ 15:22 ngày 24 tháng 4 năm 2020, và hệ thống đẩy nhiều thông tin cảnh báo. Để tránh cảnh báo SMS thường xuyên do nhiễu loạn tức thì, hệ thống đặt điều kiện ba lần tiếp đất tức thì trong 20 phút để đẩy cảnh báo SMS. Điều kiện này có thể được cải thiện thông qua việc tích lũy và học hỏi từ dữ liệu lớn bằng cách đặt tần suất. Đến 17:46, nó trở thành tiếp đất vĩnh viễn và kéo dài 55 phút.

Sử dụng điển hình của PMU: Cảnh báo Lỗi Thiết bị - Nguyên nhân: Cách điện Thùng điện Giảm

Số lần cảnh báo của hệ thống: 4
Quá trình tiến triển lỗi: Trong khoảng thời gian 2020.11.21 đến 2020.11.24, có 4 lần tiếp đất tức thì và 1 lần tiếp đất vĩnh viễn, và cuối cùng phát triển thành lỗi ngắn mạch. Hệ thống ghi nhận 5 lỗi tiếp đất có cùng khoảng lỗi, dạng sóng tương tự và đặc điểm kéo hồ rõ ràng, được đánh giá là lỗi cách điện tại cùng một vị trí.