GIS napěťový transformátor: Digitální dvojče a adaptivní řešení pro řízení

Klíčový problém: Integrace nových zdrojů energie zvyšuje dynamiku sítě, výkon tradičních VT dosahuje kritických limitů​
Integrace velkých měřitelných zdrojů energie (např. větrné a sluneční) klade na citlivost, rychlost a spolehlivost systémů ochrany sítě nepředvídané nároky. Tradiční GIS napěťové transformátory (VT) mají kritické omezení:
• ​Zpoždění v reakci: Omezují je pevně stanovené vzorkovací frekvence (obvykle ≤1kHz) a lineární logika zpracování, což brání zachycení vysokofrekvenčních, neperiodických přechodných jevů v síti (např. propadnutí napětí, harmonické zkreslení) v reálném čase.
• ​Omezení rozhodování: Jednotlivé strategie ochrany nedokážou adaptovat se na složité scénáře sítě vyvolané obnovitelnými zdroji, což vedou k nesprávným operacím (přehnané reakce) nebo selhání operací (neodezva při poruše), ohrožující bezpečnost a efektivitu sítě.

​Řešení: Chytré čidlo + datově podporovaný rozhodovací cyklus GIS-VT​
Pro řešení těchto problémů navrhujeme inovativní řešení integrující digitální dvojče a adaptační kontrolu:

1. ​Celkové modelování digitálního dvojčete:
   Vytváří vysokopřesné digitální zrcadlo založené na fyzické struktuře GIS-VT, elektromagnetických vlastnostech a datech operačního prostředí.
   Klíčový průlom: Integruje data rychlého čidlo (teplota, tlak, vibrační monitorování, detekce úniku) s datovými proudy elektrických dat v reálném čase, aby dynamicky mapovalo fyzický stav GIS-VT ve virtuálním prostoru.
2. ​Chytrý adaptační mechanismus vzorkování:
   Kontinuálně analyzuje stav sítě prostřednictvím digitálního dvojčete. Po detekci vysoko dynamických událostí (např. přepínací operace, vlny poruch, extrémní fluktuace obnovitelných zdrojů) aktivuje zvýšení vzorkovací frekvence na milisekundové úrovni (1kHz → 100kHz) pro zachycení přechodných jevů.
   Automaticky snižuje frekvenci během stabilních stavů, optimalizuje využití hraničních výpočetních zdrojů a šířku pásma komunikace.
3. ​Hraniční výpočetní centrum pro rozhodování v reálném čase:
   Zapouzdřené průmyslové hraniční výpočetní uzly provádí algoritmy strojového učení a shody podpisu poruchy.
   Ultra rychlá lokalizace poruchy: Dosahuje přesnosti lokalizace poruchy ≤5ms pomocí vysoko frekvenčně vzorkovaných dat.
   Adaptivní přepínání strategie ochrany: Dynamicky nasazuje optimální logiku ochrany na základě identifikovaných typů poruch (krátké spojení, izolace, harmonické oscilace atd.) a stavu sítě (vysoká penetrace obnovitelných zdrojů/slabá síť), umožňuje "sens-identifikace-strategie self-optimization" uzavřený cyklus.

​Přidaná hodnota: Umožňuje budoucnost velmi odolné sítě​
• ​Ultra rychlá reakce: Rychlost detekce přechodných napětí a reakce ochrany je zvýšena ≥300%, vytvářejíc robustní "první linii obrany" pro rozsáhlé sítě.
• ​Skoček v spolehlivosti: Míra nesprávných operací systému ochrany je snížena ≥45%, minimalizuje nepotřebné výpadky.
• ​Podpora vysoké penetrace obnovitelných zdrojů: Poskytuje spolehlivé čidlo a adaptační schopnosti ochrany pro nestálé, vysoko obnovitelné scénáře, urychluje energetickou transformaci.
• ​Chytrá O&M: Prediktivní údržba řízená digitálním dvojčetem výrazně zlepšuje dostupnost a efektivitu správy životního cyklu GIS.