راه‌حل به‌روزرسانی هوشمند برای دیواره‌های ولتاژ خارجی/پیش‌ران: مرکز حسگر هوشمند در سیستم‌های برق جدید

I. جایگاه راه‌حل و دیدگاه فنی​
در مرحله حیاتی تکامل از ساخت شبکه هوشمند به شبکه برق دیجیتال، این راه‌حل ترانسفورماتورهای ولتاژ (VT/PT) خارجی را به گره‌های اصلی در شبکه حسگر هولوگرافیک زیرстанسیون‌های هوشمند تبدیل می‌کند. با یکپارچه سازی حسگرهای تعبیه شده، ارتباطات IoT و فناوری‌های هوش مصنوعی، آن دو پیشرفت در قابلیت مشاهده وضعیت دستگاه و کنترل عملیاتی را به دست می‌آورد، که پشتیبان تغییر سیستم‌های تنظیم و محافظت شبکه به عملیات مبتنی بر داده است.

​II. معماری فنی اصلی​

1. ​دسترسی دیجیتال از طرف به طرف​

1. ​موتور تشخیص هوشمند لبه​
• ​معماری تحلیل سه‌سطحی:​​ داده‌های خام لایه دستگاه → استخراج ویژگی‌ها در گره محاسبات لبه → تصمیم‌گیری عمیق در پلتفرم ابری
• ​مدل‌های نگهداری پیش‌بینی:​​ سیستم ارزیابی سلامت مبتنی بر الگوریتم‌های LSTM-RNN، امکان‌بخش:
  ▶ پیش‌بینی روند تخریب عایق (>92% دقت هشدار 7 روز قبل)
  ▶ تحلیل علت اساسی خرابی مکانیکی (پشتیبانی از دقیقیت موقعیت گریز SF6 ±0.5kPa)
  ▶ تشخیص الگوهای تخلیه جزئی (دقیقیت طبقه‌بندی مطابق استاندارد IEC 60270 کلاس III)

​III. ایجاد ارزش در سطح سیستم​

1. ​افزایش کنترل شبکه​
• تاخیر عمل محافظت کمتر شده به حدود ~15ms (40٪ بهبود نسبت به راه‌حل‌های سنتی)
• دقیقیت همزمانی واحد اندازه‌گیری فازور (PMU) ≤ ±0.01°
• پشتیبانی از تصمیمات جبران بار بی‌اثر در سطح میلی‌ثانیه
2. ​مدیریت یکپارچه دارایی​

1. ​پشتیبانی از سیستم برق جدید​
   ساخت یک سیستم همکاری "دستگاه-لبه-ابر":

1. ​طرف دستگاه:​​ هر VT/PT یک سلول حسگر مستقل را تشکیل می‌دهد.
2. ​طرف لبه:​​ میزبان تجزیه و تحلیل هوشمند سطح زیرستانسیون امکان همکاری منطقه‌ای را فراهم می‌کند.
3. ​پلتفرم ابری:​​ پشتیبانی از دیجیتال توأم 3D برای وضعیت سلامت دستگاه‌های شبکه‌ای.

​IV. مسیر پیاده‌سازی مهندسی​

1. ​نصب سخت‌افزار​
   o جعبه مؤلفه هوشمند پلاگ و پلی (کلاس محافظت IP68)
   o واحد‌های نظارتی ماژولار پشتیبانی از تعویض گرم
   o خوشه‌های حسگر بی‌سیم غیرفعال (کاهش پیچیدگی کابل‌بندی 60%)
2. ​یکپارچه‌سازی داده​
3. ​استراتژی انتقال​
   ارائه کیت‌های به‌روزرسانی برای PT‌های الکترومغناطیسی سنتی:
   o آداپتور هوشمند خارجی (پشتیبانی از تبدیل آنالوگ به دیجیتال)
   o دستگاه استخراج گاز غیرتهاجمی DGA (تحلیل گاز محلول)
   o آرایه‌های حسگر TEV مقیاس‌پذیر

​V. نتایج کاربردی​
تمرین در یک زیرستانسیون هوشمند 500kV نشان می‌دهد:

• کارایی ارزیابی وضعیت دستگاه به 8 برابر افزایش یافته است
• نرخ تشخیص اولیه نقص‌های عایق به 97.3% افزایش یافته است
• نیاز به نیروی انسانی برای نگهداری به 70% کاهش یافته است
• عمر مفید دارایی به 15-20% افزایش یافته است

​VI. خلاصه ارزش راه‌حل​
این راه‌حل VT/PT‌های خارجی را به ترمینال‌های هوشمند یکپارچه با ویژگی‌های "حسگر-تجزیه و تحلیل-تصمیم‌گیری" تبدیل می‌کند، که سه تضاد اصلی تجهیزات سنتی را حل می‌کند: از دست دادن دقت انتقال آنالوگ، تأخیر زمانی تشخیص آفلاین و دیتابان‌های داده دستگاه‌های جدا شده. این راه‌حل سنگ بنای حسگری را برای ساخت یک شبکه برق دیجیتال جدید با ویژگی‌های "قابل مشاهده، قابل اندازه‌گیری و قابل کنترل" فراهم می‌کند، که به طور قابل توجهی انعطاف‌پذیری شبکه و کارایی استفاده از انرژی را افزایش می‌دهد. این راه‌حل یک مسیر فنی اصلی برای تبدیل و به‌روزرسانی سیستم‌های برق تحت اهداف "دو کربن" است.

​توجه:​​ این راه‌حل با چارچوب‌های استاندارد IEEE P2815، DL/T 860 و غیره مطابقت دارد و برای سناریوهای محدوده 110kV تا 1000kV قابل استفاده است.