Giám sát Điện Thông minh: Giải pháp Hệ thống Giám sát Điện Thông minh

1. Tổng quan về hệ thống​
​Vị trí cốt lõi:​​ Người bảo vệ an ninh điện năng thích ứng được điều khiển bởi AI

Hệ thống giám sát điện năng thông minh là giải pháp giám sát điện năng thế hệ mới được thiết kế cho tương lai. Nó vượt qua những hạn chế của "báo động thụ động" vốn có trong các hệ thống giám sát truyền thống. Bằng cách tích hợp công nghệ tính toán cạnh, tính toán đám mây và trí tuệ nhân tạo, nó xây dựng một hệ thống phòng thủ tích cực tổng hợp bao gồm "nhận biết - phân tích - quyết định - cảnh báo sớm." Giá trị cốt lõi của hệ thống nằm ở khả năng học tập thích ứng và cảnh báo chủ động. Nó không chỉ giám sát trạng thái hoạt động của hệ thống điện năng theo thời gian thực mà còn có hiểu biết sâu sắc về rủi ro tiềm ẩn, xác định chính xác vị trí lỗi và đưa ra đề xuất xử lý khoa học. Cuối cùng, nó đóng vai trò như một người bảo vệ an ninh thông minh, đảm bảo vận hành an toàn, ổn định và hiệu quả của các cơ sở điện năng quan trọng.

​2. Kiến trúc kỹ thuật​
Hệ thống này sử dụng kiến trúc hợp tác "Đám mây - Cạnh" tiên tiến, cân bằng giữa hiệu suất thời gian thực, trí tuệ và khả năng phát triển.

• ​Cạnh:​​
• ​Triển khai:​​ Triển khai các thiết bị thu thập thông minh tích hợp chip AI tại chỗ, chẳng hạn như trong các trạm biến áp và phòng phân phối.
• ​Chức năng:​​ Cho phép xử lý dữ liệu thời gian thực và phát hiện bất thường tại chỗ. Cung cấp phản ứng nhanh chóng và đánh giá sơ bộ cho các đặc điểm lỗi từ micro giây đến milli giây như tia hồ quang và nhiễu xung, đảm bảo độ trễ cực thấp cho các báo động quan trọng. Bên cạnh đó có một mức độ nhất định về khả năng ra quyết định tự chủ, cho phép thực thi logic bảo vệ cốt lõi ngay cả khi kết nối đám mây bị gián đoạn.
• ​Đám mây:​​
• ​Triển khai:​​ Xây dựng trên nền tảng đám mây có độ tin cậy cao, chịu trách nhiệm lưu trữ và khai thác lượng lớn dữ liệu lịch sử.
• ​Chức năng:​​ Đám mây đóng vai trò như "trí não thông minh" của hệ thống, huấn luyện các mô hình dự đoán lỗi và mô hình đánh giá sức khỏe thiết bị thông qua các thuật toán học máy. Các mô hình hỗ trợ cập nhật trực tuyến, cho phép tối ưu hóa liên tục khi dữ liệu vận hành tích lũy, dẫn đến cải thiện liên tục về độ chính xác dự đoán. Đồng thời, đám mây cung cấp cổng quản lý và vận hành thống nhất.
• ​Mechanism hợp tác:​​ Bên cạnh chịu trách nhiệm "phản ứng ngay lập tức," trong khi bên đám mây xử lý "học dài hạn." Các mô hình đã được tối ưu hóa huấn luyện trong đám mây được đẩy xuống bên cạnh định kỳ hoặc theo yêu cầu, cho phép sự phát triển liên tục của mức độ trí tuệ của toàn bộ hệ thống.

​3. Chức năng tiêu biểu​

​3.1 Định vị và bảo vệ lỗi hồ quang​

• ​Nguyên tắc kỹ thuật:​​ Thu thập các đặc trưng bức xạ điện từ cụ thể được tạo ra bởi hồ quang lỗi thông qua công nghệ lấy mẫu tần số cao. Chip AI cạnh phân tích dạng sóng điện từ theo thời gian thực và, kết hợp với thông tin từ nhiều đầu dò, sử dụng thuật toán để định vị topological.
• ​Giá trị cốt lõi:​​ Có thể xác định chính xác điểm lỗi trong tủ chuyển mạch hoặc đường dây cáp trong vòng vài miligiây, và nhanh chóng cắt mạch lỗi. Điều này giúp giới hạn phạm vi lỗi, ngăn chặn sự lan rộng của tai nạn, và bảo vệ an toàn cho người và thiết bị.

​3.2 Đánh giá sức khỏe thiết bị toàn diện và bảo dưỡng dự đoán​

• ​Tham số được theo dõi:​​ Giám sát toàn diện các tham số trạng thái đa chiều của thiết bị điện năng quan trọng (ví dụ: biến áp, tủ chuyển mạch, đầu cuối cáp), như rung động, nhiệt độ và phóng điện cục bộ.
• ​Chức năng cốt lõi:​​
• ​Điểm sức khỏe:​​ Tạo điểm sức khỏe động cho mỗi thiết bị dựa trên phân tích mô hình AI của dữ liệu đa nguồn.
• ​Tự động tạo báo cáo FMEA:​​ Hệ thống có thể tự động tạo báo cáo Phân tích Mô hình và Hiệu ứng Sự cố tuân thủ các tiêu chuẩn công nghiệp, trình bày rõ ràng các mô hình sự cố thiết bị tiềm ẩn, nguyên nhân có thể, mức độ rủi ro và tình trạng hiện tại, cung cấp dữ liệu hỗ trợ cho quyết định bảo dưỡng.
• ​Dự đoán tuổi thọ còn lại:​​ Dự đoán tuổi thọ còn lại của thiết bị, giúp chuyển từ "bảo dưỡng theo thời gian" sang "bảo dưỡng dự đoán."

​3.3 Phục hồi tự động và đề xuất xử lý​

• ​Mô tả chức năng:​​ Khi hệ thống phát hiện bất thường hoặc lỗi, nó không chỉ phát tín hiệu báo động mà còn tự động đề xuất quy trình xử lý chuẩn hóa dựa trên cơ sở tri thức và thư viện trường hợp của mình.
• ​Ví dụ áp dụng:​​ Ví dụ, khi nhận diện "đầu cuối cáp quá nóng," hệ thống ngay lập tức gửi đề xuất xử lý, bao gồm các bước cụ thể như "kiểm tra lực siết vít," "làm sạch bề mặt tiếp xúc," và "đo lại bằng máy ảnh nhiệt hồng ngoại." Điều này hướng dẫn nhân viên bảo dưỡng tại chỗ giải quyết vấn đề nhanh chóng và chuẩn hóa, giảm sự phụ thuộc vào kinh nghiệm chuyên gia.

​4. Kịch bản ứng dụng​

​4.1 Trạm biến áp siêu cao áp​

• ​Nhu cầu:​​ Yêu cầu cực kỳ cao về độ tin cậy của hệ thống, vì bất kỳ lỗi nào cũng có thể gây ra sự cố lưới điện lớn. Thiết bị có giá trị rất cao, và sự cố ngoài kế hoạch dẫn đến tổn thất lớn.
• ​Giá trị:​​ Việc định vị lỗi chính xác và bảo dưỡng dự đoán sức khỏe thiết bị do hệ thống này cung cấp có thể hiệu quả ngăn ngừa tai nạn nghiêm trọng và kéo dài tuổi thọ của thiết bị cốt lõi, đóng vai trò là phương tiện kỹ thuật quan trọng để đảm bảo an ninh của mạng lưới cốt lõi.

​4.2 Phòng sạch ngành bán dẫn​

• ​Nhu cầu:​​ Yêu cầu gần như nghiêm ngặt về chất lượng điện (ví dụ: sụt áp, hài âm) và tính liên tục của nguồn điện. Sự dao động điện tạm thời có thể dẫn đến việc loại bỏ toàn bộ lô sản phẩm chip, gây tổn thất kinh tế lớn.
• ​Giá trị:​​ Hệ thống có thể cảnh báo sớm về các nguồn nhiễu tiềm ẩn trong hệ thống phân phối điện (ví dụ: suy giảm cách điện thiết bị), ngăn chặn chúng ảnh hưởng đến thiết bị sản xuất nhạy cảm. Định vị lỗi nhanh chóng và đề xuất xử lý có thể giảm thiểu thời gian mất điện, đảm bảo tính liên tục và ổn định của quy trình sản xuất.

​5. Tóm tắt lợi ích cốt lõi​

• ​Cảnh báo chủ động:​​ Biến "sửa chữa sau sự cố" thành "hành động phòng ngừa," giải quyết rủi ro trước khi chúng trở thành hiện thực.
• ​Định vị chính xác:​​ Nhanh chóng định vị điểm lỗi, rút ngắn thời gian khắc phục sự cố và khôi phục.
• ​Quyết định thông minh:​​ Cung cấp đề xuất vận hành và bảo dưỡng dựa trên dữ liệu, nâng cao hiệu quả bảo dưỡng.
• ​Phát triển liên tục:​​ Các mô hình AI dựa trên đám mây cập nhật trực tuyến, làm cho hệ thống thông minh hơn khi sử dụng.
• ​An toàn và đáng tin cậy:​​ Kiến trúc hợp tác "Đám mây - Cạnh" đảm bảo hiệu suất thời gian thực và độ tin cậy của các hoạt động quan trọng.