Solució d'actualització intel·ligent per a VT/PT exteriors: Hub de detecció intel·ligent en nous sistemes elèctrics
I. Posicionament de la solució i visió tècnica
En una etapa crítica de l'evolució de la construcció de xarxes intel·ligents a la xarxa elèctrica digital, aquesta solució transforma els transformadors de tensió (VT/PT) exteriors en nodes centrals dins la xarxa de sensoratge hologràfic de les subestacions intel·ligents. Integrant tecnologies d'sensoratge incrustades, comunicació IoT i intel·ligència artificial, aconsegueix dobles assoliments en l'observabilitat de l'estat del dispositiu i la controlabilitat operativa, suportant la transformació dels sistemes de despach i protecció de la xarxa cap a una operació basada en dades.
II. Arquitectura tècnica central
- Accés digital d'un extrem a l'altre
|
Mòdul tècnic |
Implementació funcional |
|
Interfície digital nativa |
Interfície de sortida digital estàndard del protocol IEC 61850-9-2LE, suporta connexió directa a les Unitats de Fusió (MU) |
|
Revolució del sensoratge electrificat |
Utilitza unitats de sensoratge de divisor de tensió capacitiva, genera senyals completament digitals (Precisió: Classe 0,2) |
|
Pila de protocols oberta |
Compatibilitat amb els estàndards IEEE C37.118.2 / GB/T 32890 i altres, eliminant silos de protocols |
- Motors de diagnòstic d'intel·ligència perifèrica
- Arquitectura d'anàlisi de tres nivells: Dades brut de dispositius → Extracció de característiques en nodes de càlcul perifèric → Prensió de decisions profunda en plataforma cloud
- Models de manteniment predictiu: Sistema d'avaluació de salut basat en algoritmes LSTM-RNN, permetent:
▶ Predicció de tendències de degradació de l'aïllament (>92% de precisió d'avís 7 dies abans)
▶ Anàlisi de la causa arrel de fallades mecàniques (Suporta localització de fuites de SF6 amb precisió ±0,5kPa)
▶ Reconeixement de patrons de descàrregues parcials (Precisió de classificació que compleix l'Estàndard IEC 60270 Classe III)
III. Creació de valor a nivell de sistema
- Millora del control de la xarxa
- Retard de l'acció de protecció comprimit a un nivell ~15ms (millora del 40% respecte a les solucions tradicionals)
- Precisió de sincronització de l'Unitat de Mesura de Fase (PMU) ≤ ±0,01°
- Suporta decisions de compensació de reactiva a nivell de milisegons
- Gestió eficient d'actius
|
Dimensió de monitoratge |
Indicadors de diagnòstic clau |
Implementació tècnica |
Afers de manteniment |
|
Avaluació de la vida útil de l'aïllament |
▪ Corba del grau de polimerització (DP) |
Sensor cromatogràfic d'oli incrustat |
▶ Reducció del cost de manteniment ≥35% |
|
Monitoratge de la condició mecànica |
▪ Valors propis de l'espectre de vibració (espectre d'energia en la banda 0,5-2,5kHz) |
Aceleròmetre micro MEMS |
▶ Reducció de parades no planificades ≥60% |
|
Adaptació a l'acoblament ambiental |
▪ Coeficient d'acoblament temperatura-humeditat (precisió de compensació de temperatura 0,05°C/%RH) |
Sensores de temperatura/humeditat nano-revestits |
▶ Reducció de la taxa d'alarma falsa en condicions extrems ≥75% |
|
Monitoratge de descàrregues parcials (PD) |
▪ Patró de descàrrega combinat UHF/TEV (patró de resolució de fase PRPD) |
Conjunt d'antenes UHF |
▶ Taxa d'avaluació precoç de defectes d'aïllament **>97% |
- Suport a nous sistemes elèctrics
Construeix un sistema col·laboratiu "Dispositiu-Borde-Núvol":
- Lado del dispositivo: Cada VT/PT forma una cel·la de sensoratge independent.
- Lado del borde: L'amfitrió d'anàlisi intel·ligent a nivell de subestació habilita la col·laboració regional.
- Plataforma de núvol: Suporta el gemell digital 3D per a l'estat de salut de tots els dispositius de la xarxa.
IV. Camí d'implementació enginyeril
- Implementació de maquinari
o Caixa de components intel·ligents Plug-and-Play (classe de protecció IP68)
o Unitats de monitoratge modulars que suporten la substitució en calent
o Grups de sensors sense fils passius (reduint la complexitat de cablejat en un 60%) - Integració de dades
- Estratègia de transició
Proporciona kits de reforma per a PTs electromagnètics tradicionals:
o Adaptador Intel·ligent Extern (suporta conversió analògica-digital)
o Dispositiu d'extracció de gas no intrusiu DGA (Anàlisi de Gas Dissolt)
o Arrays de sensors TEV escalables
V. Resultats de l'aplicació
La pràctica en una subestació intel·ligent de 500kV demostra:
- Efficiència d'avaluació de l'estat del dispositiu millorada ≥8x
- Taxa d'avaluació precoç de defectes d'aïllament incrementada al 97,3%
- Requisit de mà d'obra de manteniment reduït ≥70%
- Vida útil de l'actiu estesa entre un 15-20%
VI. Resum del valor de la solució
Aquesta solució evoluciona els VT/PT exteriors en terminals intel·ligents integrats que incorporen "Sensoratge-Anàlisi-Prensió de decisions", resolent tres contradiccions clau de l'equipament tradicional: pèrdua de precisió en la transmissió analògica, retard en la detecció en línia, i silos de dades de dispositius aïllats. Proporciona la pedra angular de sensoratge fonamental per a la construcció d'una nova xarxa elèctrica digital caracteritzada per "Observabilitat, Mesurabilitat i Controlabilitat", augmentant significativament la resiliència de la xarxa i l'eficiència de l'utilització d'energia. Aquesta solució es presenta com un camí tecnològic central que suporta la transformació i actualització dels sistemes elèctrics sota els objectius "Doble Carboni".
Nota: Aquesta solució compleix amb els marcadors estàndard IEEE P2815, DL/T 860 i altres, aplicable a escenaris que van des de 110kV a 1000kV.
