Solución de actualización intelixente para VT/PT ao aire libre: Centro de sensoreo inteligente en novos sistemas eléctricos
I. Posicionamento da solución e visión técnica
Nunha etapa crítica da evolución dende a construción de redes intelixentes ata a rede eléctrica digital, esta solución transforma os transformadores de tensión (VT/PT) ao aire libre en nodos centrais dentro da rede de sensores holística das subestacións intelixentes. Integrando tecnoloxías de sensorización embebida, comunicación IoT e intelixencia artificial, logra dúas rupturas no observabilidade do estado do dispositivo e no control operativo, apoiando a transformación dos sistemas de despacho e protección da rede cara a unha operación impulsada polos datos.
II. Arquitectura técnica central
- Acceso dixital de extremo a extremo
|
Módulo técnico |
Implementación funcional |
|
Interface dixital nativa |
Interface de saída dixital estándar do protocolo IEC 61850-9-2LE, admite conexión directa a unidades de fusión (MU) |
|
Revolución de sensorización electrónica |
Utiliza unidades de división de tensión capacitiva, produz sinais totalmente dixitais (Precisión: Clase 0.2) |
|
Pila de protocolos aberta |
Compatíbel con IEEE C37.118.2 / GB/T 32890 e outros estándares, eliminando silos de protocolos |
- Motor de diagnóstico de intelixencia periférica
- Arquitectura de análise de tres niveis: Datos brutos de nivel de dispositivo → Extracción de características no nodo de computación periférica → Tomada de decisión profunda na plataforma en nube
- Modelos de mantemento predictivo: Sistema de avaliación de saúde baseado en algoritmos LSTM-RNN, permitindo:
▶ Predicción da tendencia de degradación da isolación (>92% de precisión de aviso 7 días antes)
▶ Análise da causa raíz de fallos mecánicos (Soporta localización de fuga de SF6 con precisión ±0.5kPa)
▶ Reconocemento de patrones de descarga parcial (Precisión de clasificación cumple o Estándar IEC 60270 Clase III)
III. Creación de valor a nivel de sistema
- Mejora do control da rede
- Tiempo de latencia de acción de protección comprimido a nivel de ~15ms (mejora do 40% respecto ás soluciones tradicionais)
- Precisión de sincronización da Unidade de Medición de Fasores (PMU) ≤ ±0.01°
- Soporta decisiones de compensación de potencia reactiva a nivel de milisegundos
- Gestión lean de activos
|
Dimensión de monitorización |
Indicadores de diagnóstico centrais |
Implementación técnica |
Beneficios de mantemento |
|
Avaliación da vida útil da isolación |
▪ Curva de grao de polimerización (DP) |
Sensor cromatográfico de óleo embebido |
▶ Redución do custo de mantemento ≥35% |
|
Monitorización da condición mecánica |
▪ Valores propios do espectro de vibración (espectro de enerxía na banda de 0.5-2.5kHz) |
Acelerómetro MEMS micro |
▶ Redución de interrupcións non programadas ≥60% |
|
Adaptación de acoplamento ambiental |
▪ Coeficiente de acoplamento temperatura-humedade (precisión de compensación de temperatura 0.05℃/%RH) |
Sensor de temperatura/humedade nano-recuberto |
▶ Tasa de falsos alarmas en condicións extremas baixada ≥75% |
|
Monitorización de descargas parciais (PD) |
▪ Patrón combinado de descarga UHF/TEV (patrón PRPD resolvido por fase) |
Matriz de antenas UHF |
▶ Taxa de detección precoz de defectos de isolación **>97% |
- Soporte para o novo sistema de enerxía
Constrúe un sistema colaborativo "Dispositivo-Borde-Nube":
- Lado do dispositivo: Cada VT/PT forma unha célula de sensorización independente.
- Lado do borde: O host de análise intelixente a nivel de subestación permite a colaboración regional.
- Plataforma en nube: Soporta o xemelgo dixital 3D para o estado de saúde dos dispositivos a nivel de rede.
IV. Camiño de implementación de enxeñaría
- Implantación de hardware
o Caixa de compoñentes intelixentes plug-and-play (clase de protección IP68)
o Unidades de monitorización modulares que soportan a substitución en quente
o Clusters de sensores inalámbricos pasivos (reducindo a complexidade de cableado en 60%) - Integración de datos
- Estratexia de transición
Proporciona kits de actualización para PTs electromagnéticos tradicionais:
o Adaptador inteligente externo (soporta conversión analógica-dixital)
o Dispositivo de extracción de gas a través de membrana respirable DGA (Análise de Gases Dissoltos) non intrusivo
o Matrices de sensores TEV escalables
V. Resultados da aplicación
A práctica nunha subestación intelixente de 500kV demostra:
- Efficiencia de avaliación do estado do dispositivo mellorada ≥8x
- Taxa de detección precoz de defectos de isolación aumentada a 97.3%
- Requisito de man de obra de mantemento reducido ≥70%
- Vida útil do activo estendida entre 15-20%
VI. Resumo do valor da solución
Esta solución evoluciona os VTs/PTs ao aire libre en terminais intelixentes integrados que encarnan "Sensorización-Análise-Tomada de decisión", resolvendo as tres contradicións clave do equipo tradicional: perda de precisión na transmisión analóxica, retardo na oportunidade da detección off-line e silos de datos de dispositivos aislados. Proporciona a pedra angular de sensorización fundamental para construír unha nova rede eléctrica dixital caracterizada por "Observabilidade, Medibilidade e Controlabilidade", mellorando significativamente a resiliencia da rede e a eficiencia de utilización da enerxía. Esta solución é un camiño tecnolóxico central que apoia a transformación e actualización dos sistemas de enerxía nos obxectivos "Dual Carbon".
Nota: Esta solución está en conformidade coas estruturas estándar IEEE P2815, DL/T 860 e outras, aplicábeis a escenarios que van dende 110kV a 1000kV.
