鹽城濱海縣供電公司在江蘇省縣級層面先出臺的《濱??h分布式光伏建設(shè)規(guī)范(試行)》,從總則、基本規(guī)定、消納要求、項(xiàng)目備案、項(xiàng)目申報、系統(tǒng)設(shè)計、接網(wǎng)設(shè)計、電氣技術(shù)要求、建設(shè)安裝、工程驗(yàn)收等12個方面提出明確要求,進(jìn)行具體規(guī)范,力推全縣分布式光伏大規(guī)模、高比例、低成本、市場化、高質(zhì)量發(fā)展。
眼下,隨著“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略目標(biāo)的驅(qū)動,我們必須通過大力發(fā)展光伏發(fā)電等可再生能源,來促進(jìn)能源低碳轉(zhuǎn)型,構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的發(fā)展理念為帶領(lǐng),推動能源電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型,從而實(shí)現(xiàn)分布式光伏發(fā)電從高速增長向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)變,顯著提高光伏發(fā)電在全社會發(fā)電量中的比重。鹽城濱??h供電公司與屬地政府對接,聯(lián)合縣發(fā)改委、行政審批中心、濱海潤電新能源有限公司等單位共同商討,以“誰屬地誰負(fù)責(zé),誰開發(fā)誰負(fù)責(zé),誰安裝誰負(fù)責(zé),誰運(yùn)維誰負(fù)責(zé)”的原則,依據(jù)國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),借鑒外地經(jīng)驗(yàn)做法,結(jié)合濱海實(shí)際,規(guī)范了濱海縣分布式光伏建設(shè)各項(xiàng)過程;他們制定了統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),助力統(tǒng)一整縣分布式光伏市場秩序,合理優(yōu)化關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),努力縮短項(xiàng)目并網(wǎng)流程時間,提高項(xiàng)目質(zhì)量和效益,推動分布式光伏產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展;他們建立明晰的布式光伏產(chǎn)權(quán)體系,建檔立卡,采用“自發(fā)自用,余電上網(wǎng)”的原則,所發(fā)電量自己使用,用不完的剩余電量賣給國家電網(wǎng)財政補(bǔ)貼,所得收益均歸農(nóng)戶自己,有效緩解當(dāng)?shù)刎毨Ъ彝ソ?jīng)濟(jì)困難,助力實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興。目前,濱海公司已協(xié)助整縣屋頂分布式光伏建成居民9000多戶、規(guī)模達(dá)26.03萬千伏安,預(yù)計年發(fā)電量達(dá)3.2億千瓦時。
一、概述(WBDCS-8000直流系統(tǒng)交流穿入報警裝置測試速度大大提高)
WBDCS-8000直流電源系統(tǒng)絕緣監(jiān)測裝置是在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)提升。提高了裝置的測量精度和抗電容干擾的能力。在性能指標(biāo)的適應(yīng)性、調(diào)試的方便性及運(yùn)行的可靠性方面均處于國內(nèi)上游水平。裝置利用了信號相位鎖定、超前校正及跟蹤積木式結(jié)構(gòu)等技術(shù),從根本上解決了判斷數(shù)據(jù)不全、選線不準(zhǔn)等弊病。且根據(jù)2011年12月國家電網(wǎng)公司制定的《十八項(xiàng)國家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》中的第五項(xiàng)“防止變電站全停及重要客戶停電事故”中明確提出了原有的直流電源系統(tǒng)絕緣監(jiān)測裝置,要求增加交流竄直流故障的測記和報警功能。本裝置采用實(shí)時跟蹤信息零處理技術(shù),解決了交流信號竄入直流故障的測記和報警,是作為直流系統(tǒng)逐步改造提升的理想設(shè)備。廣泛適用于電力、石化、冶金、郵電、鐵路等行業(yè)發(fā)電廠及變電站。是一種提高電網(wǎng)自動化管理水平、確保可靠運(yùn)行及故障準(zhǔn)確定位的理想智能儀器。
二、整機(jī)測量原理說明(WBDCS-8000直流系統(tǒng)交流穿入報警裝置測試速度大大提高)
根據(jù)直流系統(tǒng)的特殊性,本裝置的測量從測量內(nèi)容區(qū)分,可分為四大部分,一是母線監(jiān)測,二是分支回路查巡,三是交流竄直流監(jiān)與報警,直流系統(tǒng)交流成份紋波的監(jiān)測。
2.1直流母線監(jiān)測
2.1.1 在直流系統(tǒng)中,分別從橋網(wǎng)絡(luò)A和橋網(wǎng)絡(luò)B讀取X和Y兩個直流中心對地電壓值。
見圖-
◎ U 為直流系統(tǒng)母線電壓 ◎ U+為直流系統(tǒng)母線正極對地電壓
◎ U-為直流系統(tǒng)母線負(fù)極對地電壓 ◎ R+為直流系統(tǒng)母線正極對地電阻
◎ R-為直流系統(tǒng)母線負(fù)極對地電阻 ◎ X為電橋網(wǎng)絡(luò)A直流中點(diǎn)對地電壓
◎ Y為電橋網(wǎng)絡(luò)B直流中點(diǎn)對地電壓
2.1.2根據(jù)電路基本原理分析,要準(zhǔn)確求出正對地電阻R+和負(fù)對地電阻R-,必建立兩組獨(dú)立的電橋網(wǎng)絡(luò)方程,將其聯(lián)立求解,才能真正求出兩個電阻R+和R-的電阻值。R1、R2、R分別組成電橋網(wǎng)絡(luò),R1≠R2為常量,我們充分利用兩個不平衡橋網(wǎng)絡(luò)A和網(wǎng)絡(luò)橋B??梢詫?dǎo)出絕緣電阻R+和R-僅與母線電壓及測量值“X”與“Y”有關(guān)。經(jīng)電腦編程分別計算出R+與R-的數(shù)值,同時也可以計算出母線正端對地電壓U+與母線對地電壓U-值。結(jié)構(gòu)原理如圖一所示。
2.2支回路查巡,故障定位,報警。
主機(jī)中配有大功率電阻做為電橋,檢測支路時定時啟動電橋電阻信號接至直流系統(tǒng)的正負(fù)極與地之間。利用電阻電橋之間的轉(zhuǎn)換,不同的接地電阻與投入的電橋電阻之間的并聯(lián),產(chǎn)生不同對地電壓,產(chǎn)生了不同的接地漏電流,安裝于各支路的傳感器檢測每個支路漏電流。工作原理見(圖二)所示。如果支路有電阻接地、交流竄入故障、直流互竄故障的支路信號、對于故障回路則該支路上的傳感器產(chǎn)生感應(yīng)電壓,感應(yīng)電壓的大小與支路電阻成反比。感應(yīng)電壓信號經(jīng)模擬選擇開關(guān)、放大、帶通濾波、相位比較、濾波、A/D轉(zhuǎn)換、送CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,再通過RS485接口轉(zhuǎn)入主機(jī)。
隨著電網(wǎng)容量的不斷擴(kuò)大,電壓等級的不斷提高,分支回路也相應(yīng)的增多,有的變電站已多達(dá)500分支回路以上。為了滿足這方面的需求,本裝置利用了總線技術(shù),采用分層分布式設(shè)計。將每16回路增加一個采集模塊,這種分層分布式的分散結(jié)構(gòu)不需改變原有的主機(jī)結(jié)構(gòu)。并可以拓展到512個回路。采樣模塊和主機(jī)之間利用RS485接口實(shí)現(xiàn)并接。每個模塊地址碼可以在現(xiàn)場隨意設(shè)定,大大提高了產(chǎn)品的適用性和裝置的可靠性。
2.3 直流系統(tǒng)中交流成份(紋波)的監(jiān)測。故障報警。
電路采用耦合、交直流分解等特殊電路處理,能實(shí)時準(zhǔn)確地對直流電源紋波含量即紋波電壓值,計算直流中的紋波系數(shù),如圖三。
2.4 交流竄直流保護(hù),故障幅度與錄波與波形分析,竄入支路故障定位。
主機(jī)配置母線交流電壓檢測電路,母線通過電容隔直流、差分運(yùn)放、快速整流、濾波、高速AD,實(shí)時檢測母線上的交流信號,并反饋至主芯片,若外部交流竄入電壓大于所設(shè)定的信號,通過聲光報警及干接點(diǎn)輸出報警相關(guān)信息,并啟動了支路巡查電路,巡查電路確定故障支路。并記錄保存本次報警相關(guān)信息,大大提高系統(tǒng)的方便性和可靠性。如圖四。
2.5 直流互竄檢測,故障定位與分析。
本機(jī)內(nèi)置快速高精度檢測電路,實(shí)時檢測現(xiàn)場兩段母線之間的直流互竄故障,并準(zhǔn)確查找互竄支路,大大提高系統(tǒng)的方便性和可靠性。為了保證直流電源對變電站可靠運(yùn)行需要。常常設(shè)有兩段獨(dú)立的直流電源。同一變電站兩段直流是要求分開獨(dú)立運(yùn)行,由于接線錯誤,設(shè)備老化通常會造成兩段母線發(fā)生了電氣上的連接,出現(xiàn)了兩段母線手拉手現(xiàn)象。現(xiàn)有的直流系統(tǒng)是采用兩個電橋監(jiān)測各自的母線,兩段母線出現(xiàn)了電氣上的連接也說是會出現(xiàn)我們常說的“兩點(diǎn)接地現(xiàn)象”。兩點(diǎn)接地現(xiàn)象常常會對變電站的繼電保護(hù)正常運(yùn)行造成一定的危險。我們利用了現(xiàn)有直流接地裝置的技術(shù)升級,將電橋電路的智能化技術(shù)與支路巡查電路進(jìn)行充分的結(jié)合,成功解決了直流系統(tǒng)兩段母線出現(xiàn)了電氣上的連接,也就是發(fā)生了手接手的兩點(diǎn)接地進(jìn)行了告警,并通過支路巡查定位,準(zhǔn)確地查找發(fā)生兩段直流母線互竄的回路。我們將兩臺獨(dú)立測量的直流絕緣監(jiān)察裝置通過測量與通迅技術(shù),進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,進(jìn)行了定位,有效地查找發(fā)生直流互竄接地的回路。
發(fā)生直流互竄的主要?dú)w納為有五種工作方式:
現(xiàn)象一、第1段母線負(fù)端與第2段母線負(fù)互竄。
現(xiàn)象二: 第1段母線正和第2段母線正互竄.
現(xiàn)象三:第1段母線正和第2段母線正,第1段母線負(fù)和第2段母線負(fù)同時互竄
現(xiàn)象四:第1段母線負(fù)端和第2段母線正端互竄,或第1段母線正端和第2段母線負(fù)端互竄。
三、功能特點(diǎn)(WBDCS-8000直流系統(tǒng)交流穿入報警裝置測試速度大大提高)
本裝置采用Cortex-M3內(nèi)核的STM32芯片為主控芯片,集成度高,抗干擾能力強(qiáng),運(yùn)行速度快,功耗低。
3.1 操作界面基于菜單式的人性化設(shè)計。
3.2相關(guān)的所有參數(shù)均可通過菜單進(jìn)行設(shè)置,相關(guān)的所有報警均通過聲光輸出和相應(yīng)的干接點(diǎn)輸出。
3.3準(zhǔn)確檢測直流電壓、模塊狀態(tài)、直流絕緣及接地選線為;精準(zhǔn)區(qū)分母線接地、支路接地,并顯示接地電阻阻值;自動分辨兩條或兩條以上支路同時接地的故障等。
3.4可隨時操作界面進(jìn)入全部支路的巡檢操作,以觀察全部支路的接地狀況。
3.5 可隨時操作界面進(jìn)入全部支路的單檢操作,分全部支路單檢(通過按鍵循環(huán)檢測)和選定支路單檢(通過按鍵選定某一支路檢測)。
3.6 保存顯示當(dāng)前5次的母線絕緣報警記錄。
3.7 提供檢測2段母線的紋波電壓和紋波系數(shù)。
3.8 對CT極性無一致性要求、無方向要求。
3.9 信號采集數(shù)據(jù)采用RS485接口技術(shù),使數(shù)據(jù)的有效傳輸距離可達(dá) 1000米。
3.10裝置提供串行數(shù)據(jù)通訊接口(RS-232、RS-485)和外部設(shè)備連系。
3.11 裝置提供100M的以太網(wǎng)接口。
3.12支路檢測速度快.巡檢16路以后的數(shù)據(jù)時,平均每路巡檢時間低于1秒。
3.13 本機(jī)可以通過參數(shù)設(shè)定設(shè)置交流竄入報警門限(交流有效值)。
3.14裝置采用實(shí)時跟蹤信息零處理技術(shù),解決了交流信號竄入直流故障的測記和報警。
3.15采用彩屏液晶顯示、中文界面、顯示直觀明了,并帶有液晶自動保護(hù)功能。
3.16本系統(tǒng)可提供簡單的多機(jī)連接功能,適用于復(fù)雜的多級直流系統(tǒng)中,不會出誤報及拒報現(xiàn)象。
3.17 紋波測量:采用實(shí)時全數(shù)字寬帶測量、實(shí)時測量全范圍的直流電源紋波、電壓值、并計算紋波系數(shù)值,有效記錄直流電源中的交流含量。
四、技術(shù)性能指標(biāo)(WBDCS-8000直流系統(tǒng)交流穿入報警裝置測試速度大大提高)
4.1 適應(yīng)環(huán)境溫度:-10℃~+55℃:濕度≤90%
4.2 大氣壓:80-110KPA;
4.3 直流系統(tǒng)電壓等級:220Vdc、110Vdc、48Vdc、24Vdc;
4.4裝置工作電壓:AC/DC 85-265v
4.5 母線段數(shù):二段
4.6 繼電器接點(diǎn)電流:DC220V/3A
4.7 母線電壓測量精度:±0.5%
4.8 母線絕緣電阻測量精度:0-5KΩ偏差0.1KΩ
5-50KΩ偏差≤5%
50-100KΩ偏差≤10%
4.9 繼電器動作報警時間: ≤2秒
4.10 支路絕緣電阻測量精度:0.5-10KΩ片偏差≤15%
10-25KΩ偏差≤20%
4.11 交流竄入電壓測量范圍:0-300V
4.12 交流竄入電壓測量精度:≤1%
4.13 紋波測量范圍:0-100V
4.14 紋波測量精度大于1%
4.15裝置功耗:≤30W
4.16 裝置重量:≤8Kg
4.17 外型尺寸:(長×高×深):360×135×280㎜,
4.18 采集單元外型:155×95×43㎜
五、產(chǎn)品圖片(WBDCS-8000直流系統(tǒng)交流穿入報警裝置測試速度大大提高)
5.1主機(jī)前面板各部件功能介紹:見上圖所示。
5.1.1按鍵“上”鍵、“下”鍵、“左”鍵、“右”鍵、“確定”鍵、“取消”鍵。
5.1.2指示燈
電源指示燈:儀器通上電源時,該燈亮。
信號指示燈:儀器進(jìn)入支路檢測狀態(tài)后,該燈亮。
超壓報警燈:母線電壓超過門限設(shè)定值時,該燈亮。
欠壓報警燈:母線電壓低于門限設(shè)定值時,該燈亮。
絕緣報警燈:母線對地絕緣電阻低于門限設(shè)定值時,該燈亮。
支路報警燈:支路檢測時,接地電阻值低于門限設(shè)定值時,該燈亮。
瞬時接地?zé)簦耗妇€瞬時對地絕緣電阻值低于門限設(shè)定值時,該燈亮。
交流串路燈:當(dāng)有交流竄入時,該燈亮。
5.1.3液晶顯示器
中文顯示設(shè)定參數(shù),母線監(jiān)測數(shù)據(jù)及支路檢測數(shù)據(jù)等.
5.1.4電源開關(guān)
電源開關(guān)置于機(jī)箱后面,置ON時接通儀器工作電源,置OFF時,電源切斷。
5.2主機(jī)后面面板簡介
后面板上貼有接線端子功能表,見下圖所示。其中故障報警繼電器輸出為常閉觸點(diǎn),當(dāng)儀器正常工作時,該繼電器觸點(diǎn)斷開;當(dāng)儀器發(fā)生故障時,該繼電器觸點(diǎn)閉合。其它報警繼電器輸出均為常開觸點(diǎn),只有報警輸出時,相應(yīng)的繼電器觸點(diǎn)才閉合。
六、通電前檢查
6.1裝置到貨后,首先應(yīng)檢查包裝箱上的產(chǎn)品登記單與裝置箱體上的質(zhì)量檢驗(yàn)合格證,并確認(rèn)與訂貨一致。
6.2打開裝置機(jī)箱對裝置各部件進(jìn)行檢查,確定各部件有無松動及損壞現(xiàn)象,檢查有關(guān)電纜線連接是否可靠。
6.3核對裝置工作電源電壓和現(xiàn)場電壓是否相符。
6.4上述各項(xiàng)檢查完畢方可通電試驗(yàn)。
鹽城供電公司輸電運(yùn)檢中心積極利用數(shù)字化、智能化手段,第1次利用無人機(jī)機(jī)巢遠(yuǎn)程控制無人機(jī)自主飛行工作,實(shí)現(xiàn)線路通道“人工巡檢+智能監(jiān)控+立體巡檢”三位一體高效管理,有效保障鹽城輸電線路的可靠穩(wěn)定運(yùn)行。這標(biāo)志著鹽城電網(wǎng)骨干網(wǎng)架進(jìn)入無人機(jī)巡檢無人值守“機(jī)巢運(yùn)維新時代”。
無人機(jī)機(jī)巢就是一個微型的無人機(jī)“航母”,可為無人機(jī)提供起降、環(huán)境監(jiān)測、數(shù)據(jù)回傳等一站式服務(wù),機(jī)巢配備RTK無人機(jī)、激光雷達(dá)設(shè)備,具備自動返航充電、溫度及濕度等氣象監(jiān)測功能,可自動判斷起飛環(huán)境。與此同時,工作狀態(tài)下的無人機(jī)通過遠(yuǎn)程通訊模塊將巡檢畫面實(shí)時回傳至后臺管理系統(tǒng)。等巡檢結(jié)束后,無人機(jī)自動返回機(jī)巢,讓巡檢作業(yè)真正實(shí)現(xiàn)“無人化”。相比傳統(tǒng)人工操作無人機(jī)巡檢,無人機(jī)機(jī)巢可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程執(zhí)行任務(wù)、停放、自動充電、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?,?yīng)用后巡視效率可提升4倍,巡視范圍和響應(yīng)速度能提升2倍。
近年來,為全方位推動數(shù)字電網(wǎng)及新型電力系統(tǒng)建設(shè),鹽城公司輸電運(yùn)檢中心秉承無人機(jī)在輸變配領(lǐng)域的發(fā)展思路,提出“機(jī)巡為主、人巡為輔”的巡線模式,“機(jī)巡”替代“人巡”工作取得了長足發(fā)展,已大量采用無人機(jī)開展日常線路巡檢工作?!皺C(jī)巢”無人機(jī)自主巡檢及其應(yīng)用,具備低成本、小型化、高可靠性等優(yōu)點(diǎn),推進(jìn)了輸電線路“集中監(jiān)控+立體巡檢”的新模式建設(shè),大大緩解傳統(tǒng)人工巡檢的壓力,打通了無人機(jī)自主巡檢前端壁壘,充分降低人工操作難度,實(shí)現(xiàn)了自主巡檢全流程自動化處理,提升了巡檢作業(yè)質(zhì)效及自動化和智能化管理水平。
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