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
| Modalità di Uscita |
Parametri Tecnici |
Scenario di Applicazione |
| Analogico Tradizionale |
5A/1A, Classe di Precisione 0.2S |
Dispositivi di protezione, accesso ai contatori meccanici |
| Uscita Digitale |
IEC 61850-9-2 LE Valori Campionati (SV), 4000 Hz |
Unità di fusione (MU), analisi centralizzata PMU |
- 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
| Fase |
Attività |
Timeline, Sforzo (Persona-Trimestre) |
| Rifacimento del Livello Dispositivo |
Sostituzione del CT Tradizionale |
2025 Q1, 6qp |
| |
Distribuzione della Rete Ottica |
2025 Q2, 4qp |
| Aggiornamento del Livello Sistema |
Accesso ai Dati MU |
2025 Q3, 3qp |
| |
Configurazione dell'Elaborazione Edge |
2025 Q4, 2qp |
| Applicazioni Avanzate |
Monitoraggio Dinamico PMU |
2026 Q1, 4qp |
| |
Previsione del Carico AI |
2026 Q2, 6qp |
(qp = unità di sforzo Persona-Trimestre)
IV. Benefici Tecnici ed Economici
| Indicatore |
Prima del Rifacimento |
Dopo il Rifacimento |
Miglioramento |
| Dimensioni dell'Acquisizione dei Dati |
6 parametri |
27+ caratteristiche |
Aumento del 350% |
| Precisione di Sincronizzazione PMU |
10 μs |
0.8 μs |
Miglioramento di 12.5x |
| Volume di Trasmissione dei Dati |
12 Mbps/unità |
3.6 Mbps/unità |
Riduzione del 70% |
| Tempo di Risposta alla Diagnosi dei Guasti |
300 ms |
45 ms |
Miglioramento del 85% |
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
- 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.
- Centrale di Carico Urbano
- Espansione dinamica della capacità basata sull'elaborazione edge.
- Identifica carichi impulsivi entro 0.1 secondi.
- Rifacimento Intelligente di una Centrale Tradizionale
- Mantiene i circuiti di protezione esistenti.
- Aggiunge nuovi canali digitali ottici.
Accesso
