I. خلفية المشروع
مع زيادة متطلبات النظام الكهربائي الجديد لمراقبة الديناميكيات بدقة، وتوافق المعدات، والذكاء في البيانات، تتطلب محولات التيار التقليدية (AIS) تحولاً رقمياً عاجلاً لتحقيق الاختراقات التالية:
- صراع التوافق: الحاجة إلى دعم محطات التحويل التناظرية التقليدية ومحطات التحويل الرقمية في الوقت نفسه.
- زجاجة الدقة: عدم كفاية دقة مزامنة وحدة قياس الفاز (PMU) مما يقيد تحليل العملية الديناميكية.
- فيضان البيانات: نقل القيم المعاينة الأولية يستحوذ على أكثر من 90% من عرض النطاق الترددي للقناة.
II. الحل التقني الأساسي
1. هيكل واجهة الإخراج ثنائية الأوضاع
| وضع الإخراج |
المعلمات الفنية |
سيناريو التطبيق |
| التناظري التقليدي |
5A/1A، فئة الدقة 0.2S |
أجهزة الحماية، الوصول إلى العدادات الميكانيكية |
| الإخراج الرقمي |
IEC 61850-9-2 LE القيم المعاينة (SV)، 4000 هرتز |
وحدة الاندماج (MU)، تحليل PMU المركزي |
- الابتكار: يستخدم تصميم ملفين معزولين مغناطيسياً، لتجنب التداخل بين الإشارات الرقمية والتناظرية، ويحقق خطأ كامل < ±0.1%.
2. نظام مزامنة الوقت بمستوى الميكروثانية (μs)
3. الجهاز الذكي لحوسبة الحافة
* تكوين الأجهزة:
* معالج ثنائي النواة ARM Cortex-M7 @ 480MHz
* 128KB SRAM + 4MB ذاكرة فلاش
* وظائف التحليل المحلية:
* حساب نسبة التشوه التوافقي (THD) (±0.2% دقة عندما THD ≤ 1.5%)
* تحليل عدم التوازن ثلاثي الطور (وقت الاستجابة < 20ms)
* استخراج ميزات الشكل الموجي للحمل (نسبة الضغط 7:1)
* تحسين نقل البيانات: يتم رفع بيانات الخصائص فقط، مما يقلل استخدام النطاق الترددي بنسبة 70%.
III. مسار تنفيذ التحول
خطة التنفيذ الثلاثية للتحول الرقمي
| المرحلة |
النشاط |
الجدول الزمني، الجهد (ربع شخص) |
| إعادة تجهيز طبقة الجهاز |
استبدال CT التقليدية |
2025 Q1، 6qp |
| |
نشر شبكة الألياف الضوئية |
2025 Q2، 4qp |
| ترقية طبقة النظام |
وصول بيانات MU |
2025 Q3، 3qp |
| |
تكوين حوسبة الحافة |
2025 Q4، 2qp |
| تطبيقات متقدمة |
مراقبة PMU الديناميكية |
2026 Q1، 4qp |
| |
توقع الحمل باستخدام الذكاء الصناعي |
2026 Q2، 6qp |
(qp = وحدة جهد ربع شخص)
IV. المنافع التقنية والاقتصادية
| مؤشر |
قبل إعادة التجهيز |
بعد إعادة التجهيز |
التحسن |
| أبعاد جمع البيانات |
6 معلمات |
27+ ميزات |
زيادة بنسبة 350% |
| دقة مزامنة PMU |
10 μs |
0.8 μs |
تحسين 12.5 مرة |
| حجم نقل البيانات |
12 Mbps/وحدة |
3.6 Mbps/وحدة |
تخفيض بنسبة 70% |
| وقت استجابة تشخيص الأعطال |
300 ms |
45 ms |
تحسين بنسبة 85% |
حساب استرداد الاستثمار:
- تكلفة إعادة تجهيز خلية واحدة: ¥48,000
- وفورات تكلفة الصيانة السنوية: ¥18,000
- وفورات تجنب توسع السعة: ¥50,000 (فترة 3 سنوات)
- فترة استرداد ثابتة: 2.7 سنة < الهدف 3 سنوات
V. سيناريوهات التطبيق النموذجية
- نقطة اتصال محطة الطاقة المتجددة بالشبكة
- يسجل التقلبات الثانية لطاقة الرياح/الطاقة الشمسية.
- يقوم بشكل تلقائي بتشغيل SVG (مولد VAR الثابت) عند انتهاك التوافقيات.
- محطة التحويل المركزية الحضرية
- توسع سعة ديناميكي بناءً على حوسبة الحافة.
- يحدد الأحمال النبضية في غضون 0.1 ثانية.
- تحديث محطة التحويل التقليدية بطريقة ذكية
- يحفظ الدوائر الحامية الموجودة.
- يضيف قنوات رقمية ضوئية جديدة.
تسجيل الدخول
