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智能配电网线路状态监测系统技术方案

 

背景描述:

  智能配电网是智能电网建设的重要环节,目前配电网系统中,线路分支多、运行情况复杂无法实时掌握,发生相间短路、单相接地、断线故障时,故障位置(区段)难以确定,如何快速、准确地定位故障区段和掌握线路运行工况是目前存在的巨大难题。
  目前配网采用的技术手段有配电自动化、馈线自动化和故障定位等技术,均能实现部分的功能,达到预期的效果,但在实施和运行阶段具有很多弊端,对一次设备依赖性强、一次性投资大、大部分需要停电施工、后续维护困难、系统稳定性差、故障判断准确率低等一系列问题,无法准确掌握线路工况信息,直接影响故障查找和处理效率。
  智能配电网线路状态监测系统可作为现有配电网自动化技术的有效补充,适用于大部分的配电网线路自动化监测,可实现实时掌握线路运行工况及快速定位故障区段,可大幅度提升电网供电能力和供电可靠性。
 
 

系统概述:

  智能配电网线路状态监测系统是基于电力大数据平台,综合利用先进的计算机技术、电力电子技术、信号处理技术、人工智能技术、灵活高效的通信技术和传感器技术,智能监测配电网运行实时工况,为配电网的智能化运行提供有效技术依据和数据平台;精准识别线路故障类型并快速定位故障区段,以及迅速预警线路异常情况,大幅度提升配电网整体的可靠性和运行效率,从根本上提高配电网线路智能化管理水平,同时提高社会经济效益。
  智能配电网线路状态监测系统,具有高可靠、易安装、免维护、低功耗的技术特点,在线路正常运行时可以监测线路的工况信息,在线路发生故障时能够及时确定故障区段,并发出故障报警指示及故障录波信息,有效掌握线路运行工况,大大缩短了故障区段查找时间,为快速排除故障、恢复正常供电,提供了有力保障。
 
 
 

系统构成:

  智能配电网线路状态监测系统包括配电网线路状态监测主站系统、线路监测终端、通信系统三部分构成,其中线路监测终端由三只线路监测球和一台通信终端构成,通信系统采用短距MESH和远程GPRS混合组网方式。
  线路监测终端分布在线路上关键节点,负责采集线路工况信息,将实时信息通过短距MESH和远程GPRS混合组网方式与线路状态监测主站系统进行通信,正常运行时实现配电网线路综合运行工况在线监测和预警分析,故障时发出告警信息,显示故障类型与定位故障区域,从而实现对线路工况信息和故障信息的监测。

 

系统特点及技术参数:

(1) 精准识别线路工况,高精度录波线路电流

1) 线路电流0~630A,测量精度0~20A,±1A;>20A,±1%;

2) 线路对地电场0~4095,测量精度±0.5%;

3) 测量温度范围-40℃~+85℃,测量精度±1℃;

4) 线路电流录波,故障触发、召测、定时录波。

(2) 智能化检测线路故障,杜绝误动拒动

1) 相间短路故障、单相接地故障、断线故障;

2) 有效防止负荷波动、合闸励磁涌流等导致的误动、拒动;

                 3) 具有反时限动作特性,可最大限度配合变电站保护动作特性,避开瞬时扰动。

(3) 提供丰富的运行信息

1) 提供线路电流、对地电场、故障状态、是否带电等工况信息;

2) 提供线缆温度、取电功率、电池电压等辅助信息;

3) 提供故障触发、召测、定时录波数据。

(4) 强大的分析处理功能

1) 预警潜在线路故障,可提前预防处理,避免故障的扩大化;

2) 事故反演功能,可反演事故前后系统的实际状态。

(5) 多样化的线路工况指示功能

1) 监测主站系统提供丰富的告警形式,颜色标记、推屏、短信息、音响、邮件等形式;

2) 线路监测终端采用超高亮的LED,360°全向可视的状态指示,多种闪烁频率组合显示当前的线路工况;

3) 线路监测终端在线路故障消除恢复供电后,可自动复位、定时自动复位、远程复位。

(6) 灵活的组网通信方式,保证终端实时在线和数据传输安全

1) 采用短距离无线Mesh通信和GPRS混合组网技术,支持各种复杂线路拓扑;

2) 主动定期(默认5分钟,可设置)上报线路状态,具有通信传输双向确认和重传功能,确保数据传输的可靠性;

3) 具备通道监视、通道切换和故障报警功能,支持系统诊断和自愈功能,支持通信中断恢复后数据续传,防止数据丢失。

(7) 创新的小电流在线取电技术,高可靠电源系统

1) 内置了大容量、长寿命的后备电源(锂氩电池、蓄电池、法拉电容等);

2) 监测球供电电源取自线路电流,10A即可满足自供电运行的要求,无需借助电池;

3) 通信终端采用太阳能板作为主电源,同时采用免维护长寿命蓄电池作为备用电源,备用电源可连续工作15天(完全无太阳光情况),灵活切换主电源和备用电源,实时上报电源状态;

(8) 免维护设计,可远程无线升级

1) 挂网后即可自主运行,完全免维护设计;

2) 可通过远程无线维护运行参数和升级软件程序;

3) 通信终端支持短信息管理功能。

(9) 带电装卸,安全便利

1) 无需停电,可带电安装和拆卸,安全便利。

(10) 高等级安全防护

1) 工作温度-40℃~+85℃;

2) 外壳防护等级,监测球IP67,通信终端IP65;

3) 结构件采用防腐防锈处理,可抗盐雾腐蚀。