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1、中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司科技項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū)及可行性研究報(bào)告項(xiàng)目名稱:10kv架空線路故障定位系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)申請(qǐng)單位:#起止時(shí)間:2012年4月至12月項(xiàng)目負(fù)責(zé)人: #聯(lián)系 電話:、請(qǐng)嚴(yán)格按照要求填寫(xiě)各項(xiàng)。二、專業(yè)類別根據(jù)項(xiàng)目所屬專業(yè)種類從發(fā)電(能源)、輸電、變電一次、配電一次、電力建設(shè)、系統(tǒng)運(yùn)行、繼保自動(dòng)化、電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì) 技術(shù)、通信及信息技術(shù)、計(jì)量營(yíng)銷、智能電網(wǎng)新技術(shù)、綜合研究共12 類技術(shù)中選擇。三、項(xiàng)目摘要應(yīng)簡(jiǎn)要說(shuō)明項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容和預(yù)期成果,字?jǐn)?shù)要求500字以內(nèi)。四、項(xiàng)目申請(qǐng)單位指提出項(xiàng)目建議與申請(qǐng)的單位或部門(mén),如總部各 部門(mén)、直屬機(jī)構(gòu)、各分子公司及其所屬基層單位等。五
2、、項(xiàng)目分工應(yīng)主要描述項(xiàng)目申請(qǐng)單位與協(xié)作單位的任務(wù)劃分, 項(xiàng)目計(jì)劃進(jìn)度安排應(yīng)按時(shí)間段列出研究推進(jìn)計(jì)劃,并明確各階段交付 物及標(biāo)志性里程。六、科技經(jīng)費(fèi)預(yù)算支出科目具體解釋見(jiàn)附件1。項(xiàng)口名稱項(xiàng)目負(fù)責(zé)人#年齡 35工作單位職稱#項(xiàng)目分類1、發(fā)電(能源)12、輸電3、變電一次4、配電一次5、電力建設(shè)6、系統(tǒng)運(yùn)行7、繼保自動(dòng)化8、屯網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)9、通信及信息技術(shù)j10、計(jì)量營(yíng)銷11、.智能電網(wǎng)新技術(shù)/12、綜合研究項(xiàng)目簡(jiǎn)表故障定位系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)2012年4刀至12刀申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)總額項(xiàng)目起止 時(shí)間項(xiàng)目摘要我國(guó)335kv屮低壓輸配電線路傳輸距離較遠(yuǎn),沿途地形復(fù)雜,環(huán)境和氣候條件較 差,再加上供電壓力,造成線路
3、故障率升高,故障排查難度大,早期研制的模擬型故 障指示器只具備當(dāng)?shù)胤婆c顯示功能,需要人員現(xiàn)場(chǎng)排查,故障排查效率較低,使得 故障后停電時(shí)間較長(zhǎng)。特別對(duì)于接地性故障,還需要外部信號(hào)的注入才能完成故障的 檢測(cè),故障檢測(cè)成功率低,因此供電質(zhì)量和供電可靠性都難以得到有效保證。傳統(tǒng)的 故障定位系統(tǒng)雖然冇故障定位功能,但都是基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的無(wú)線通信技術(shù),每組故障指 示器需要一臺(tái)數(shù)拯采集終端,且數(shù)據(jù)采集終端一般是采用太陽(yáng)能蓄電池供電,設(shè)備投 入成本高,對(duì)于接地故障的判斷也沒(méi)有很好的解決辦法。本項(xiàng)目研究和設(shè)計(jì)的目的是首先要繼承模擬型和傳統(tǒng)型故障指示器的優(yōu)點(diǎn),然后解 決口前短路故障和接地故障的判斷以及定位所存在的困
4、難,形成一種無(wú)線組網(wǎng)加配變監(jiān) 測(cè)終端零序電壓監(jiān)測(cè)為一體的全新的故障定位系統(tǒng),此系統(tǒng)由于采用的是無(wú)線組網(wǎng),不 但可以迅速定位故障點(diǎn),減小排查難度和查找時(shí)間,而11數(shù)據(jù)采集終端的數(shù)量也大幅減 少,節(jié)約了投入成本。另外配變監(jiān)測(cè)終端零序電壓監(jiān)測(cè)的加入為接地故障的判斷和定位 增加了一個(gè)強(qiáng)而有力的判據(jù),是業(yè)內(nèi)小電流接地故障檢測(cè)與定位的一種突破。此故障定 位系統(tǒng)所具備的優(yōu)勢(shì)必定會(huì)引領(lǐng)配電行業(yè)故障判斷與定位的潮流。中請(qǐng)單位意見(jiàn):(公章) 年 月總部部門(mén)、直屬機(jī)構(gòu)、分了公司意見(jiàn):(公章) 年 月 日項(xiàng)目分工與計(jì)劃進(jìn)度安排1、項(xiàng)目相關(guān)單位及具體分工單位具體分工#城區(qū)供電分局選擇合適的線路及地點(diǎn)進(jìn)行安裝 安裝完成后
5、,對(duì)故障指示器進(jìn)行監(jiān)測(cè) 對(duì)故障指示器的報(bào)警準(zhǔn)確率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)長(zhǎng)沙威勝信息有限公司項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)主站軟件平臺(tái)的開(kāi)發(fā)故障指示器及配變監(jiān)測(cè)終端的生產(chǎn) 協(xié)助設(shè)備安裝與調(diào)試2、計(jì)劃進(jìn)度安排任務(wù)名稱開(kāi)始時(shí)間完成時(shí)間主要內(nèi)容及交付項(xiàng)項(xiàng)目方案設(shè)計(jì) 與開(kāi)發(fā)2012年4月2012年4月設(shè)計(jì)方案并討論主站軟件平臺(tái) 的開(kāi)發(fā)2012年4月2012年4月建'/:主站系統(tǒng)故障指示器及 配變監(jiān)測(cè)終端 的生產(chǎn)2012年5月2012年6月根據(jù)方案生產(chǎn)設(shè)備選擇合適的線 路及地點(diǎn)進(jìn)行 安裝2012年6月2012年7月在線路上進(jìn)行安裝對(duì)故障指示器 進(jìn)行監(jiān)測(cè)及報(bào) 警準(zhǔn)確率進(jìn)行 統(tǒng)計(jì)2012年7月2012年12月進(jìn)行在線應(yīng)用項(xiàng)目組
6、成人員情況序號(hào)姓名年齡職稱、職務(wù)工作單位任務(wù)分工145#總負(fù)責(zé),組織協(xié)調(diào)246#組織協(xié)調(diào)3#35#具體項(xiàng)目負(fù)責(zé)434#選擇線路點(diǎn)533#選擇線路點(diǎn)635#負(fù)責(zé)安裝及監(jiān)控789一. 目的和意義智能配電網(wǎng)(smart distribution automation )是智能電網(wǎng)(smart grid)中 配電網(wǎng)部分的內(nèi)容,與傳統(tǒng)的配電網(wǎng)相比,要求具有更高的安全性、更高的電能質(zhì) 量以及故障隔離與自愈能力。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,社會(huì)對(duì)供電可靠性也提出了更高的要 求,電力用戶用電的依賴性越來(lái)越強(qiáng),供電的可靠性及電能質(zhì)量成為配電網(wǎng)的工作 重點(diǎn)之一。輸配電線路傳輸距離較遠(yuǎn),沿途地形復(fù)雜,環(huán)境和
7、氣候條件較差,再加 上供電壓力,造成線路故障率升高。而另一方面,線路距離長(zhǎng),分支多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 又加大了故障查抄和排查難度,浪費(fèi)了大量的人力和物力。因此,如何將線路故障 率降到最低,并將故障排除時(shí)間減到最少,是每個(gè)電力企業(yè)普遍關(guān)注的事情,同時(shí), 這也是電力優(yōu)質(zhì)服務(wù)的重要內(nèi)容。配網(wǎng)自動(dòng)化是解決以上問(wèn)題的一種有效手段,近年來(lái)已成為大家關(guān)注的熱點(diǎn), 在城市配網(wǎng)中陸續(xù)開(kāi)始試點(diǎn)建設(shè)。配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的投入較高,且dtu、ftu、配 電子站、通信系統(tǒng)、以及主站系統(tǒng)的維護(hù)要求也非常高,因此此類方案不適用全電 網(wǎng)范圍應(yīng)用。本項(xiàng)目通過(guò)研究一種基于數(shù)字化故障指示器和智能配變監(jiān)測(cè)終端而搭 建的故障定位系統(tǒng),是最為實(shí)用
8、的配網(wǎng)自動(dòng)化的一種實(shí)施方案,具有投資造價(jià)低、 運(yùn)行穩(wěn)定可靠和安裝維護(hù)簡(jiǎn)便的特點(diǎn),很好的滿足了城區(qū)架空線路以及廣大農(nóng)村電 網(wǎng)保障供電可靠性的要求,是解決中低壓架空線路故障定位和故障排查的最佳方 案,具有較大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。二、項(xiàng)目研究的背景在電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)歷程中,由于歷史原因以及當(dāng)時(shí)所處的實(shí)際情況,很長(zhǎng)一段時(shí) 間存在“重發(fā)輕供不管用”的狀況。隨著社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,電力作為最普遍的 能源形式,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活中發(fā)揮的作用越來(lái)越重要,電力輸變的可靠性與 經(jīng)濟(jì)性也引起了更多的關(guān)注和重視,輸變電市場(chǎng)逐步開(kāi)發(fā)和擴(kuò)大,孕育出了早期的 配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)和裝置,其中也包括了故障定位系統(tǒng)和故障指示器。這里重點(diǎn)
9、介紹線路故障定位技術(shù)的發(fā)展歷程??偟膩?lái)說(shuō),故障定位系統(tǒng)和故障 指示器的發(fā)展經(jīng)歷了以下3個(gè)階段,主要體現(xiàn)在故障指示器的技術(shù)發(fā)展上。1、階段模擬式故障指示器。故障指示器,根據(jù)是否流過(guò)故障電流來(lái)進(jìn)行翻牌指示,如有故障電流流過(guò)則翻 牌告警,如故障電流未流過(guò)則維持正常工作狀態(tài)。故障排查時(shí),巡線人員按照線路 的走向,從主分支往下查看,假如發(fā)現(xiàn)有相鄰2個(gè)指示器分別處于告警和正常狀態(tài), 那么故障點(diǎn)即在此區(qū)間。這一階段的設(shè)備功能簡(jiǎn)單,故障檢測(cè)可靠性不高,通信手段有限,故障定位實(shí) 時(shí)性較差,無(wú)圖形化主站軟件支持,依靠人工巡線查找故障,運(yùn)行維護(hù)工作量大, 雖然價(jià)格較低,但已不能滿足電網(wǎng)改造提出的新要求,其應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)和
10、市場(chǎng)份額已逐 縮小。2、階段二一一數(shù)字式故障指示器在模擬式設(shè)備的基礎(chǔ)上,結(jié)合微控制器技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展而來(lái),數(shù)字式 故障指示器以微控制器為主控單元,輔以先進(jìn)的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路和聲/光告警輸 出,同時(shí)具備本地?zé)o線通信的功能,配合遠(yuǎn)傳終端或裝置,可以將狀態(tài)和故障信息 通過(guò)遠(yuǎn)程無(wú)線公網(wǎng)發(fā)送到圖形化的主站軟件進(jìn)行友好顯示,故障定位迅速,便于故 障隔離和排查。此類設(shè)備為當(dāng)前的主流產(chǎn)品,得到廣泛應(yīng)用,并發(fā)揮了顯著作用。下圖為典型的階段二故障定位系統(tǒng)框圖,三只故障傳感器安裝在架空線路上。 線路出現(xiàn)短路或接地故障時(shí),故障指示器檢測(cè)到故障,指示器動(dòng)作,通過(guò)短距離無(wú) 線通信系統(tǒng)將動(dòng)作信號(hào)傳送給通信終端,終端
11、安裝在線路桿塔上,接收故障指示器 發(fā)送過(guò)來(lái)的動(dòng)作信息,并通過(guò)gsm方式上傳給上級(jí)主站系統(tǒng)。圖1傳統(tǒng)型故障定位系統(tǒng)這類故障指示系統(tǒng)雖然能實(shí)現(xiàn)故障的檢測(cè)和定位,但仍然存在缺點(diǎn)和不足,主 要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面:每組故障指示器需要配備一臺(tái)遠(yuǎn)傳通信終端,設(shè)備數(shù)量眾多,硬件投資成本較高;桿上遠(yuǎn)傳通信終端取電困難,一般采用太陽(yáng)能蓄電池,蓄電池使用壽命約2一3年,需要經(jīng)常更換,而太陽(yáng)能板需要定期清洗,維護(hù)成本高,管理難 度增大;系統(tǒng)需要數(shù)量眾多的遠(yuǎn)傳通信終端,gprs通信費(fèi)用高,性價(jià)比極低。3、階段三一一組網(wǎng)型故障指示器針對(duì)數(shù)字型故障指示器和定位系統(tǒng)的不足,我們獨(dú)創(chuàng)性的結(jié)合多年來(lái)用電信息 集抄產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和大規(guī)模
12、應(yīng)用過(guò)程中所積累的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn),開(kāi)發(fā)基于微功率無(wú)線跳頻 組網(wǎng)技術(shù)和免維護(hù)后備電源技術(shù)的配網(wǎng)監(jiān)測(cè)及故障定位系統(tǒng),引導(dǎo)了故障指示器新 的發(fā)展方向。此方案故障定位系統(tǒng)由3部分組成,組網(wǎng)型故障指示器(fci)、全功能配電終 端(ttu)和數(shù)據(jù)匯聚中心,其中fci為核心部件。系統(tǒng)組成示意圖如下:故障指示器安裝在線路上,隨線路分支而分散分布,通過(guò)ct取電,帶后備電 源,具備短路與接地故障監(jiān)測(cè)、本地指示以及微功率無(wú)線組網(wǎng)與通信的功能,可將 故障信息實(shí)時(shí)上報(bào);配變監(jiān)測(cè)終端安裝在配電變壓器的低壓側(cè),可監(jiān)測(cè)變壓器的運(yùn)行工況,具備微 功率無(wú)線通信功能,發(fā)起故障指示器組網(wǎng)并進(jìn)行通信管理,具備gprs/cdma遠(yuǎn)程無(wú) 線
13、通信信道,實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)傳輸;監(jiān)控中心運(yùn)行有數(shù)據(jù)匯聚模塊,可進(jìn)行故障數(shù)據(jù)分析和異常事件短信上報(bào)等管 理應(yīng)用功能。項(xiàng)目研究的技術(shù)關(guān)鍵與難點(diǎn)在于接地故障的判斷,無(wú)線組網(wǎng)技術(shù),指示器ct 取電和低功耗的處理。數(shù)據(jù)匯聚中心需要整合配變監(jiān)測(cè)終端和故障指示器的數(shù)據(jù)對(duì)接地點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算,然后準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)。三. 項(xiàng)目申請(qǐng)單位具備的研究基礎(chǔ)和條件威勝信息有限公司是中國(guó)領(lǐng)先的能源計(jì)量設(shè)備、系統(tǒng)和服務(wù)供應(yīng)商,于2005 年12月在香港主板上市,是中國(guó)首家在境外上市的能源計(jì)量與能效管理專業(yè)集團(tuán), 是湖南省首家在境外主板上市的公司。也是行業(yè)內(nèi)榮獲中國(guó)馳名商標(biāo),中國(guó)名牌稱 號(hào)的企業(yè),公司產(chǎn)品廣泛服務(wù)于電力、水務(wù)、燃?xì)?/p>
14、、熱力等行業(yè)領(lǐng)域及大中型工商 企業(yè)的智能計(jì)量產(chǎn)品系列:電能表、智能水表、氣表、超聲波熱量表等全系列先進(jìn) 計(jì)量表計(jì);電能量數(shù)據(jù)采集終端、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、控制裝置,水、氣、熱數(shù)據(jù)采集 終端;電能量負(fù)荷管理系統(tǒng)、電、水、氣、熱能源計(jì)量綜合管理系統(tǒng)、遠(yuǎn)程自動(dòng)化 抄表系統(tǒng)。2010年集團(tuán)實(shí)現(xiàn)銷售逾20億元,繳納稅收過(guò)億元,產(chǎn)品目前已出口至 10多個(gè)國(guó)家。威勝公司致力于配用電技術(shù)20年,擁有行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)與人才優(yōu)勢(shì),為客戶 提供變電站、大用戶及公變/專變點(diǎn)能量采集與管理終端近200萬(wàn),集團(tuán)中心實(shí)驗(yàn) 室位于威勝科技園研發(fā)樓一樓,共占地面積約620平方米,一期總投入500萬(wàn)人民 幣。落成之后的中心實(shí)驗(yàn)室擁有國(guó)際
15、知名品牌的emc試驗(yàn)設(shè)備、通信試驗(yàn)設(shè)備、 環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備。如:瑞士哈弗萊電磁兼容試驗(yàn)裝置、射頻場(chǎng)感應(yīng)傳導(dǎo)設(shè)備(德國(guó)羅 瓦茨)日本noiseken高頻噪聲發(fā)生器、美國(guó)安捷倫網(wǎng)絡(luò)分析儀、快速溫度變化濕 熱試驗(yàn)箱(臺(tái)灣),分別從瑞士、德國(guó)、日本等地引進(jìn)。在中心實(shí)驗(yàn)室能夠完成各 種電子標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的試驗(yàn)項(xiàng)目。四、 項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容、技術(shù)路線與實(shí)施方案1、項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容主要研究?jī)?nèi)容1主要技術(shù)內(nèi)容1.1故障判斷短路故障判斷短路故障判斷常用算法冇過(guò)流速斷法和電流突變判斷法。電流突變判斷法的優(yōu) 點(diǎn)是口動(dòng)跟蹤負(fù)荷電流大小,不用整定參數(shù),其缺點(diǎn)是需要比較大的突變電流。過(guò) 流速斷法的優(yōu)點(diǎn)是不需要突變電流,但需要整定參數(shù)。由于
16、10rv配電線路屮性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)電流突變不明顯,很多配電線路, 線路長(zhǎng),短路電流小,不容易檢測(cè)到電流突變現(xiàn)彖,因此適合采用網(wǎng)段式過(guò)流保護(hù) 檢測(cè)故障的方法,其檢測(cè)故障的可靠性和準(zhǔn)確性更高。接地故障判斷方案一:傳統(tǒng)方案?jìng)鹘y(tǒng)故障指示器接地故障判斷方案,一般由故障指示器測(cè)量接地瞬間首半波 尖峰屯流和線路電壓測(cè)量,確定是否為接地故障并翻牌指示,同時(shí)通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò) 將齊個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的首半波尖峰電流、接地動(dòng)作電流、線路電壓,通過(guò)智能和人工參 與決策判斷。這種方案的缺點(diǎn)是故障指示器測(cè)量的線路電壓誤差很大,而ii受地 面等環(huán)境影響,故障判斷成功率較低。方案二基于配變終端電壓監(jiān)測(cè)法的接地故障判斷方案配變終端安製在有
17、零電壓互感器的位置,故障指示器按一定條件記錄尖峰電 流,當(dāng)配變終端監(jiān)測(cè)到零序電壓大于一定值后,終端讀取故障指示器中記錄的尖 峰電流,配變終端將木身監(jiān)測(cè)到的零序電壓及讀取到的尖峰電流上報(bào)監(jiān)控中心, 由監(jiān)控中心定位故障位置。這種接地故障定位方案相對(duì)傳統(tǒng)故障指示器檢測(cè)接地定位方案相比,具有如 下優(yōu)點(diǎn):由配變終端監(jiān)測(cè)零序電壓,準(zhǔn)確可靠;根據(jù)測(cè)量相對(duì)準(zhǔn)確的尖峰屯流及零序電壓,接地故障判斷成功率相對(duì)傳統(tǒng) 方案高。但此方案每條線路需要有一臺(tái)零序電壓互感器,供配變終端監(jiān)測(cè)零序電壓。1.2無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)10kv故障定位系統(tǒng)基于帶通訊單元的故障指示器和配變監(jiān)測(cè)終端。帶通訊功能 故障指示器按照一定的間距安裝在架空線路
18、上的不同監(jiān)測(cè)點(diǎn),各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的故障指示 器通過(guò)多級(jí)中繼路由組成微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò),一旦線路發(fā)生故障,故障信息能及時(shí)通 過(guò)微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送到配變終端,配變終端通過(guò)gprs網(wǎng)絡(luò)將故障信息上傳至定 位監(jiān)控中心。1.3 ct取電電源技術(shù)配電網(wǎng)線路負(fù)荷電流在0630az間,短路電流可達(dá)40ka/4s,基于無(wú)線組網(wǎng)技 術(shù)的故障定位系統(tǒng),對(duì)取電ct供電能力提出了更高的耍求。ct取電電源基本工作 原理是,取電ct從線路獲取電能量,經(jīng)釆樣整流保護(hù)后,直流電壓直接給小容量 電容快速充電,快速啟動(dòng)系統(tǒng);當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到線路負(fù)荷電流達(dá)到一定值時(shí),開(kāi)啟大 容量法拉電容充電,法拉電容可為無(wú)線通訊或停電后系統(tǒng)供電;當(dāng)線路負(fù)荷電流較
19、小時(shí),ct取電系統(tǒng)輸出電壓過(guò)低,通過(guò)電壓檢測(cè)電路,口動(dòng)切換到后備大容量鋰亞 電池給系統(tǒng)供電。2主要技術(shù)難點(diǎn)2. 1接地故障判斷10kv配電線路小性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)發(fā)生接地故障吋,特征量小,故障定位困 難。目前比較常見(jiàn)的方法是首半波法和信號(hào)注入法。雖然信號(hào)源注入法相對(duì)穩(wěn)定, 但由于設(shè)備費(fèi)用高昂和安裝不便而推廣困難,對(duì)于負(fù)荷波動(dòng)大的線路也經(jīng)常謀動(dòng), 接地阻抗高和接地線接地不牢時(shí)可能發(fā)不出完整的信號(hào)。首半波法主要采用接地憐 間首半波尖峰電流和線路電壓突變檢測(cè)法,然而故障指示測(cè)量線路電壓誤差很大, 而口受地面等環(huán)境影響,故障判斷成功率較低?;谂渥兘K端電壓監(jiān)測(cè)法的接地故障判斷方案,只需在有零序電壓互感
20、器的臺(tái) 區(qū)安裝一臺(tái)配變終端,配變終端能準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)到線路電壓變化,再結(jié)合故障指示器 檢測(cè)到的突變電流來(lái)進(jìn)行故障定位,能較人的提高接地故障定位的準(zhǔn)確率,是本系 統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。22微功率無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)微功率無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)是故障定位系統(tǒng)的核心技術(shù)z-,是業(yè)內(nèi)首次應(yīng)用。10kv 架空線路的特定工作環(huán)境,給無(wú)線組網(wǎng)帶來(lái)較多的技術(shù)難題:10kv架空線路沒(méi)冇外接電源,而無(wú)線通信時(shí)功耗較大,因此低功耗設(shè)計(jì)是無(wú)線 組網(wǎng)的難點(diǎn)之一;線路長(zhǎng)且用戶分散,對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的路由和通信管理要求高;線路所經(jīng)環(huán)境復(fù)雜,有村莊建筑、山丘等多種地形,要求無(wú)線通信可有效防止 干擾和信號(hào)阻隔,實(shí)現(xiàn)口j靠通信。2.3 ct取電技術(shù)故障指示器的
21、鉗形電流互感器同時(shí)具有測(cè)量與取電兩個(gè)功能,并且通過(guò)鉗形機(jī) 構(gòu)將故障指示器安裝在線路上,鉗形電流互感器的設(shè)計(jì)是故障指示器的關(guān)鍵技術(shù)z 一,難點(diǎn)在于:配電網(wǎng)線路負(fù)荷電流動(dòng)態(tài)變化范圍大,正常工作范圍為0630a,短路電流 可達(dá)40ka/4so而故障指示器體積、重量有限制,線路負(fù)荷電流小時(shí),要 求取電ct有一定的供電能力。線路電流人時(shí),電流輸出應(yīng)限制在一定范圍 內(nèi),以保護(hù)設(shè)備不被損壞。另外基于微功率無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)的故障定位系統(tǒng), 對(duì)取電ct供電能力要求更高。故障指示器通過(guò)鉗形互感器固定在線路上,鉗形互感器工作在室外,需具 有防潮、防銹功能,這對(duì)互感器鐵芯材料提出了較高要求;2、技術(shù)研發(fā)路線基于數(shù)字式故障
22、指示器,結(jié)合微功率無(wú)線通信技術(shù)和配變監(jiān)測(cè)終端技術(shù),設(shè)計(jì) 開(kāi)發(fā)適合配網(wǎng)應(yīng)用的配網(wǎng)監(jiān)測(cè)及故障定位系統(tǒng),技術(shù)路線如下:整個(gè)系統(tǒng)由帶通訊單元的故障指示器、配變監(jiān)測(cè)終端和免維護(hù)的監(jiān)控中心(短 信服務(wù))組成。在10kv配電線路的合適節(jié)點(diǎn)安裝故障指示器,用于檢測(cè)故障并及 時(shí)上報(bào)故障信息;在臺(tái)變安裝配變監(jiān)測(cè)終端,與故障指示器組成微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò), 故障信息通過(guò)微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送到配變終端,然后配變終端通過(guò)光纖(或gprs) 將故障信息傳送至監(jiān)控中心;監(jiān)控中心根據(jù)上報(bào)的故障信息,在數(shù)分鐘內(nèi)可將故障 定位到兩節(jié)點(diǎn)之間,并通過(guò)手機(jī)短信通知運(yùn)維人員。3、理論研究基于配變終端電壓監(jiān)測(cè)法的接地故障判斷理論研究;微功率無(wú)線組
23、網(wǎng)技術(shù)在故障定位系統(tǒng)中的理論研究;4、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)2012年第2季度,預(yù)計(jì)在xx局錦江變10kv錦工線、錦民線等片區(qū)的相關(guān)線 路建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)基地,并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)收。在主干線、主要分支、重點(diǎn)分支安 裝故障指示器,建設(shè)配網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)以下主要功能:系統(tǒng)主站在基于故障定位系統(tǒng)上,可以顯示整個(gè)線路圖,故障指示器在線 路中的具體位置,以及相關(guān)運(yùn)行參數(shù),可實(shí)時(shí)召測(cè)到線路的電流大小。故 障發(fā)生后可發(fā)出報(bào)警,顯示故障位置,幫助調(diào)度員進(jìn)行快速故障定位、隔 離,并對(duì)故障及時(shí)處理;配變監(jiān)測(cè)終端在故障定位系統(tǒng)中起到故障數(shù)據(jù)信息采集與傳送的作用,還 可用于監(jiān)測(cè)變壓器的電壓、電流、有功、無(wú)功、諧波、三相不平衡以及變 壓
24、器油溫等參數(shù);5、理論研究和試驗(yàn)內(nèi)容與項(xiàng)目總目標(biāo)的因果關(guān)系基于配變終端零序電壓監(jiān)測(cè)法的接地故障判斷理論研究,可以在不影響線路運(yùn) 行參數(shù)的基礎(chǔ)上能較大的提高接地故障檢測(cè)及定位的準(zhǔn)確率,準(zhǔn)確率可達(dá)80%以 上,傳統(tǒng)故障定位系統(tǒng)接地故障準(zhǔn)確率在60%左右。微功率無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)在故障定位系統(tǒng)中的理論研究與應(yīng)用,能減少gprs采集 終端的數(shù)量,從而達(dá)到降低設(shè)備投資成本,降低通信費(fèi)用的目標(biāo)。6、外委的工作內(nèi)容和工作量無(wú)外委合作內(nèi)容。7、需要國(guó)際合作,要寫(xiě)明與外方的合作方式、知識(shí)產(chǎn)權(quán)和成果分享的初步方 案,及以前的工作聯(lián)系無(wú)國(guó)際合作內(nèi)容。8、對(duì)于裝置、設(shè)備開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目,要提出裝置或設(shè)備的開(kāi)發(fā)計(jì)劃及設(shè)計(jì)方案。智能
25、配變終端符合貴州電網(wǎng)配變監(jiān)測(cè)終端(計(jì)量自動(dòng)化終端)的功能和型式 標(biāo)準(zhǔn),這里重點(diǎn)介紹故障指示器。其設(shè)計(jì)方案如下:ct取電電源線路電流檢測(cè)回路法拉電容町充mcu直流模擬量電后備電源1十檢測(cè)回路uprf一次性鋰電翻牌、點(diǎn)燈后備電源y控制電路故障指示器開(kāi)發(fā)計(jì)劃如下:任務(wù)項(xiàng)起始載止備注立項(xiàng)及評(píng)審階段開(kāi)發(fā)(預(yù)研)階段樣機(jī)測(cè)試階段小批試生產(chǎn)階段試掛階段五、預(yù)期目標(biāo)和成果形式1. 預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)預(yù)期目標(biāo)及創(chuàng)新點(diǎn)1、預(yù)期目標(biāo)微功率無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)在故障定位系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)?;谂渥儽O(jiān)測(cè)終端電壓監(jiān)測(cè)法的接地故障判斷方法的實(shí)現(xiàn)。2、創(chuàng)新點(diǎn)微功率無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)在故障定位系統(tǒng)中的應(yīng)用屬于業(yè)內(nèi)首創(chuàng)?;谂渥兘K端電壓監(jiān)
26、測(cè)法的接地故障判斷方案在業(yè)內(nèi)第一次應(yīng)用到故障定 位系統(tǒng)屮。主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1、相對(duì)傳統(tǒng)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)配電終端安製在配變處,平時(shí)釆用市電供電,停電時(shí)采用內(nèi)部的超級(jí)電容 進(jìn)行短暫供電,因此系統(tǒng)屮不需使用蓄電池,可使系統(tǒng)使用壽命大于10 年; 條架空線路,一般只需要兒臺(tái)配變終端,相對(duì)傳統(tǒng)方案每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)需一 臺(tái)太陽(yáng)能終端,終端數(shù)量減少到30%左右,通信費(fèi)用及終端設(shè)備費(fèi)用只有 傳統(tǒng)方案的30%;配變終端在承扒通信功能的同吋,還口j以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電變壓器的運(yùn)行工況監(jiān) 測(cè),提前發(fā)現(xiàn)故障隱患,及時(shí)檢修。2、經(jīng)濟(jì)效益投入故障定位系統(tǒng)后,首先可以實(shí)現(xiàn)對(duì)線路和配電變壓器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患,安排檢修避免故障
27、發(fā)牛;其次,在故障發(fā)生后,能實(shí)現(xiàn)故障信息的實(shí) 吋傳輸和故障準(zhǔn)確定位,極大的減少故障巡視時(shí)間,提高故障檢修效率,增加線路 運(yùn)行的可靠性,降低線路運(yùn)營(yíng)成木。3、社會(huì)效益提高供電可靠率、減少客戶停電時(shí)間,不僅關(guān)系到電網(wǎng)企業(yè)發(fā)展問(wèn)題,還關(guān)系 到各行各業(yè)的發(fā)展,關(guān)系到社會(huì)的和諧穩(wěn)定。故障定位系統(tǒng)的應(yīng)用,通過(guò)對(duì)電網(wǎng)的 實(shí)時(shí)監(jiān)視,一旦發(fā)現(xiàn)故障隱患,使運(yùn)行、維修人員能迅速到達(dá)故障點(diǎn),及時(shí)排除故 障,從而大大減少客戶停電時(shí)間,滿足客戶可靠用電需求,提高供電可靠性及客戶 的用電滿意度,實(shí)現(xiàn)了供電服務(wù)過(guò)程監(jiān)控,提升了電力企業(yè)優(yōu)質(zhì)服務(wù)品牌。故障定 位系統(tǒng)的應(yīng)用與電力企業(yè)的故障急修、搶修等服務(wù)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)供電故障的快速處理 與恢復(fù),有助形成以服務(wù)體系為中心,各方聯(lián)動(dòng)的優(yōu)質(zhì)服務(wù)新體制,真正做到客戶 滿意用電,推動(dòng)企業(yè)優(yōu)質(zhì)服務(wù)工作向深度和廣度發(fā)展。2.研究成果最終成果形式:1提供的最終成果(含最終成
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