L'intelligenza periferica alimenta la trasformazione digitale dei CT AIS: compatibile con reti tradizionali e smart per nuovi sistemi di potenza

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I. Contesto del Progetto​
Con l'aumento delle esigenze del Nuovo Sistema Energetico in termini di precisione della monitorazione dinamica, compatibilità degli apparecchi e intelligenza dei dati, i tradizionali trasformatori di corrente (CT) dell'armadio a isolamento ad aria (AIS) necessitano urgentemente di una trasformazione digitale per raggiungere le seguenti innovazioni:

• ​Conflitto di Compatibilità:​​ Necessità di supportare contemporaneamente le centraline analogiche tradizionali e quelle digitali.
• ​Collo di Bottiglia di Precisione:​​ La precisione di sincronizzazione insufficiente dell'unità di misura di fasore (PMU) limita l'analisi dei processi dinamici.
• ​Inondazione di Dati:​​ La trasmissione dei valori campionati grezzi occupa oltre il 90% della larghezza di banda del canale.

​II. Soluzione Tecnica Principale​

​1. Architettura dell'Interfaccia di Uscita Dual-Mode​

• ​Innovazione:​​ Utilizza un design a doppio avvolgimento con isolamento magnetico, evitando l'interferenza tra segnali digitali e analogici, ottenendo un errore totale < ±0.1%.

​2. Sistema di Sincronizzazione Temporale al Livello di Microsecondi (μs)​

​3. Terminale Intelligente di Elaborazione Edge​
* ​Configurazione Hardware:​​
* Processore ARM Cortex-M7 dual-core @ 480MHz
* 128KB SRAM + 4MB di memoria Flash
* ​Funzioni di Analisi Locale:​​
* Calcolo del rapporto di distorsione armonica (THD) (±0.2% di precisione quando THD ≤ 1.5%)
* Analisi di squilibrio trifase (Tempo di risposta < 20ms)
* Estrazione delle caratteristiche del tracciato di carico (Rapporto di compressione 7:1)
* ​Ottimizzazione della Trasmissione dei Dati:​​ Invia solo i dati caratteristici, riducendo l'utilizzo della larghezza di banda del 70%.

​III. Percorso di Implementazione della Trasformazione​

​Piano Triennale di Implementazione per la Trasformazione Digitale​

(qp = unità di sforzo Persona-Trimestre)

​IV. Benefici Tecnici ed Economici​

​Calcolo del Ritorno sull'Investimento:​​

• ​Costo di Rifacimento per Singolo Bay:​​ ¥48,000
• ​Risparmio Annuale sui Costi di Manutenzione:​​ ¥18,000
• ​Risparmio Evitato per l'Espansione della Capacità:​​ ¥50,000 (periodo di 3 anni)
• ​Periodo di Ritorno Statico:​​ 2.7 anni < Obiettivo 3 anni

​V. Scenari di Applicazione Tipici​

1. ​Punto di Connessione alla Rete di una Centrale di Energia Rinnovabile​
• Cattura fluttuazioni a livello di secondo nella produzione di energia eolica/solare.
• Attiva automaticamente il generatore statico di VAR (SVG) in caso di violazione armonica.
2. ​Centrale di Carico Urbano​
• Espansione dinamica della capacità basata sull'elaborazione edge.
• Identifica carichi impulsivi entro 0.1 secondi.
3. ​Rifacimento Intelligente di una Centrale Tradizionale​
• Mantiene i circuiti di protezione esistenti.
• Aggiunge nuovi canali digitali ottici.