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案例研究

Kansas City Power and Light 实施配电自动化 (DA) 技术

简况

KCP&L 为美国堪萨斯城和全国范围内的家庭和企业提供与能源相关的产品和服务。总部位于密苏里州堪萨斯城市中心的 KCP&L 致力于为密苏里州和堪萨斯的零售客户、城市和电力公用事业发电和配电。

该公司运营着 4 家发电站,共有 18 台机组,为其客户提供电力并将其销售到该州中部地区的批发市场。还有超过 3,700 兆瓦的高效发电资产处于运营或建设阶段。

应用

KCP&L 正在寻找一种方法来监控其服务区域中的电容器组。之前,他们监控非连通电容器组的方法是派遣人员驱车前去实地检查。这种方法耗时较长且价格昂贵。

KCP&L 希望找到一种经济有效且适用于其服务区域中非城区的双向通信方法。基于这两个要求(低成本和广泛的区域覆盖),他们选择了 Sensus。

投切电容器组解决方案

KCP&L 三分之二左右的电容器组是投切电容器组,与 EnergyLine 1000 Series 电容器控制器一起运行。这些设备兼容 DNP3,因此 KCP&L 选择了 Sensus DNP-RTM (Remote Telemetry Module) 用于此应用。通过与 EnergyLine 1000 建立 RS-232 连接,DNP-RTM 能够实现无线通信,以监控和控制电容器组。

实现这些投切电容器组的自动化是为了纠正功率因数和电压偏差。现在,KCP&L 能够使用 DNP-RTM 对不断变化的电力需求做出快速响应。

借助 Sensus RTM,KCP&L 能够监控电容器组状态(打开或关闭)、线路电压和相位角。现在,KCP&L 可以根据需要打开或关闭电容器组,而无需前往现场。

DNP-RTM 作为主模块运行,轮询 EnergyLine 1000 以获取数字和模拟数值。每当 DNP-RTM 收到需要报告的值(例如数字输入状态变化)时,便会立即向网络运营中心 (NOC) 报告。

Sensus 解决方案的低成本可让 KCP&L 将自动化优势尽可能惠及农村客户。这些成本节约初步证明了该项目的可行性,而且 KCP&L 还能够更快速地发现问题并对设备问题和中断做出响应。

固定电容器组解决方案

KCP&L 另外三分之一的电容器组是固定电容器组。对于这些设备,KCP&L 选用了 Sensus TC012。这一 Sensus MicroRTU 可通过测量和报告中性电流状态下的任何显著变化来检测运行异常,例如保险丝熔断、开关被卡或控制电缆损坏。状态报告可提前定期生成,也可随时按要求生成。

模拟输入传感器会将 0-100 安培电容器组中性电流转换为 0-10 伏特交流信号。中性电流为零表示安装设备处于关闭状态。电容器组关闭后出现正常中性电流(大于零的标称值)表示电容器组正常工作且安装设备按照预期运行。中性电流高于平均值但低于预定义上限表示存在高次谐波电流或谐振状况,这可能意味着部分电容器组出现故障。高于预定义水平的电流表示保险丝熔断或存在其他严重问题。

TC012 还包括用于局部控制的易用开关。局部/远程开关在物理上无法远程操作,而系统会在开关的状态发生变化时进行报告。局部控制延时可让操作人员在变更输出之前有时间移动到设备的安全距离。

未来计划

完成 Sensus 技术的初步安装和研究,以监控和控制电容器组之后,KCP&L 会将这一技术应用于其他配电自动化应用,特别是其服务区域中的边远地区。他们计划与 Sensus 合作实现开关、调压器、重合闸和故障检测器的自动化,以及远程电压监控。

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