Intelligent och digital distributionstransformator

IoT och kantberäkningstekniker möjliggar realtidsuppfattning

• Flerdimensionella sensornätverk: Framtidens distributionsomvandlare kommer att integrera högprecisionstempersensorer, vibrationsensorer, delvis utsläppssensorer och lösta gasanalys (DGA) sensorer för att uppnå omfattande övervakning av utrustningsdriftsstatus. Till exempel kan ultraljudsensorer detektera delvis utsläppssignaler för att identifiera isoleringsåldring eller interna defekter i förväg, vilket förhindrar plötsliga fel.

• Installation av kantberäkningsnoder: Kantberäkningsenheter kommer att installeras på eller nära omvandlarnas kroppar för att bearbeta och analysera sensordata lokalt, och endast kritisk anomalinformation skickas till molnet. Detta minskar datatransmissionsfördröjning och förbättrar svarstiden. Till exempel kan kantberäkning genast detektera lastmutationer eller temperaturanomalier och utlösa lokala skyddsåtgärder.

Digital twin-teknik underlättar fullständig livscykelhantering

• Virtuell kartläggning och simulering: Baserat på digital twin-teknik kommer virtuella modeller av distributionsomvandlare att skapas för att synkronisera realtidsdata från fysisk utrustning. Genom simulering och analys kan utrustningsprestanda under olika driftsätt förutspås, vilket optimerar driftstrategier. Till exempel kan digital twin-modeller simulerar temperaturhöjningstrender i omvandlare under högtemperatur- eller överbelastningsförhållanden, vilket guider underhållspersonal att vidta förebyggande åtgärder i förväg.

• Prognostik och hälsomanagement (PHM): Sammanbundet med maskininlärningsalgoritmer kommer historiska driftsdata att djupt analyseras för att etablera felprognosmodeller. Till exempel, genom att analysera vibrationsignalerna och delvis utsläppdata kan vindingsdeformation eller isoleringsfel förutspås veckor eller till och med månader i förväg, vilket ger vetenskapliga grunder för underhållsbeslut.

AI och stora data driv intelligenta beslut

• Intelligenta drift- och underhållsplattformar: Stora data och AI-baserade drift- och underhållsplattformar kommer att integrera flerkanalsdata (t.ex. väderdata, nätbelastningsdata, utrustningsdriftsdata) för att möjliggöra rotorsaksanalys av fel och optimera underhållsresursschemaläggning. Till exempel kan plattformar förutspå utrustningsrisker under extremt väder baserat på väderprognoser och historiska feldata, och automatiskt justera inspektionsscheman.

• Anpassad reglering och optimering: Förstärkande inlärningsalgoritmer kommer att ge omvandlare anpassade kontrollförmågor. Till exempel, under lastfluktuationer kan omvandlare automatiskt justera tapppositioner eller kylsystemets driftlägen för att optimera energieffektivitet och stabilitet.

5G och kommunikationstekniker garanterar datasäkerhet och realtidsprestanda

• Hög hastighet kommunikationsnätverk: 5G-teknikens låga fördröjning och hög bandbredd kommer att säkerställa realtidsdatainteraktion mellan omvandlare och molnplattformar. Till exempel, i distribuerad energitillgängliga scenarier kan omvandlare snabbt svara på nätregleringsinstruktioner, vilket uppnår sekunds-nivå strömreglering.

• Cybersäkerhetsskydd: Med ökad digitalisering kommer omvandlare att stå inför cybertackningsrisker. Framtida lösningar kommer att anta blockchain, kvantkryptering och andra tekniker för att bygga flernivåsäkerhetsförsvarsystem, vilket garanterar säkerheten i datatransmission och utrustningskontroll.

Människo-maskin samarbete och AR/VR-teknikapplikationer

• Förstärkt verklighet (AR)-assisterat underhåll: Underhållspersonal kan använda AR-briller för att få tillgång till realtidsomvandlingsdriftsdata och underhållsguiden i realtid, vilket förbättrar fältoperationseffektiviteten. Till exempel, under felsökning kan AR-enheter överlappa den interna strukturen och felet punkter på utrustningen, vilket hjälper till att snabbt identifiera problem.

• Virtuell verklighet (VR)-baserade träningsystem: VR-baserade virtuella simuleringssystem för omvandlare kommer att erbjuda underhållspersonal immersiva träningsupplevelser, vilket förbättrar deras färdigheter och nödsituationshanteringsförmåga.

Standardisering och öppen arkitektur främjar ekosystemsamverkan

• Öppna kommunikationsprotokoll: Framtidens distributionsomvandlare kommer att följa internationella standarder som IEC 61850 och DL/T 860, vilket möjliggör interoperabilitet med enheter från olika tillverkare. Till exempel kan omvandlare sömlöst ansluta sig till smarta mätare och distribuerade energisystem via standardiserade gränssnitt, vilket skapar flexibla energinät.

• Moln-kant-slutpunkt samarbetsarkitektur: Ett "moln-kant-slutpunkt" samarbetsbaserat intelligent eldistributionsystem kommer att etableras, där molnet ansvarar för global optimering och beslutsfattande, kantenoder för lokal databeläggning, och terminalenheter (som omvandlare) för att utföra kontrollinstruktioner, vilket uppnår effektiv samarbetsdrift.

Sammanfattning

Den djupa integrationen av intelligenta och digitala teknologier kommer att transformera distributionsomvandlare från passiva driftsenheter till proaktiva uppfattning, intelligenta energinoder. I framtiden kommer omvandlare att ha självuppfattning, självdagnostik, självoptimering och självreparation, vilket ger en solid grund för att bygga säkra, tillförlitliga och effektiva smarta nät.