Inteligentne rozwiązanie do modernizacji zewnętrznych VT/PT: Inteligentny Hub Sensoryczny w Nowych Systemach Energetycznych

I. Pozycjonowanie rozwiązania i wizja techniczna​
Na kluczowym etapie ewolucji od budowy inteligentnej sieci do cyfrowej sieci energetycznej, to rozwiązanie przekształca zewnętrzne transformatory napięcia (VT/PT) w kluczowe węzły holistycznej sieci sensorycznej inteligentnych stacji transformatorowych. Poprzez integrację wbudowanych czujników, komunikacji IoT i technologii sztucznej inteligencji osiąga podwójny przełom w obserwowalności stanu urządzenia i sterowalności operacyjnej, wspierając transformację systemów dyspozycji i ochrony sieci w kierunku działania opartego na danych.

​II. Kluczowa architektura techniczna​

1. ​Cyfrowe połączenie end-to-end​

1. ​Inteligentny silnik diagnostyczny na krawędzi​
• ​Trójwarstwowa architektura analiz:​​ surowe dane na poziomie urządzenia → ekstrakcja cech w węźle obliczeniowym na krawędzi → głębokie podejmowanie decyzji na platformie chmurowej
• ​Modele predykcyjnego konserwacji:​​ system oceny zdrowia oparty na algorytmach LSTM-RNN, umożliwiający:
  ▶ prognozowanie trendu degradacji izolacji (>92% dokładności ostrzeżenia 7 dni wcześniej)
  ▶ analiza przyczyn uszkodzeń mechanicznych (Wsparcie lokalizacji przecieku SF6 z dokładnością ±0.5kPa)
  ▶ rozpoznawanie wzorców częściowej emisji (Klasyfikacja zgodna ze Standardem IEC 60270 Klasa III)

​III. Tworzenie wartości na poziomie systemu​

1. ​Wzmocnienie kontroli sieci​
• Czas opóźnienia działania ochrony skrócony do ~15ms (40% poprawa w stosunku do tradycyjnych rozwiązań)
• Dokładność synchronizacji jednostki pomiaru fazy (PMU) ≤ ±0.01°
• Obsługa decyzji o kompensacji reaktywnej na poziomie milisekund
2. ​Lean zarządzanie aktywami​

1. ​Wsparcie dla nowego systemu energetycznego​
   Buduje współpracujący system "Urządzenie-Krawędź-Chmura":

1. ​Strona urządzenia:​​ Każde VT/PT tworzy niezależną komórkę sensoryczną.
2. ​Strona krawędziowa:​​ Inteligentna jednostka analizy na poziomie stacji transformatorowej umożliwia regionalną współpracę.
3. ​Platforma chmurowa:​​ Obsługuje 3D cyfrowego bliźniaka dla stanu zdrowia urządzeń w całej sieci.

​IV. Ścieżka implementacji inżynierskiej​

1. ​Wdrożenie sprzętowe​
   o Inteligentna obudowa komponentów typu plug-and-play (klasa ochrony IP68)
   o Modułowe jednostki monitorowania obsługujące wymianę w trybie hot-swap
   o Pasywne bezprzewodowe klastry czujników (redukują złożoność kablowania o 60%)
2. ​Integracja danych​
3. ​Strategia przejścia​
   Zapewnia zestawy modernizacyjne dla tradycyjnych PT elektromagnetycznych:
   o Zewnętrzny inteligentny adapter (obsługuje konwersję analogowo-cyfrową)
   o Nienaruszający DGA (analiza gazów rozpuszczonych) membranowy układ ekstrakcji gazu
   o Skalowalne tablice czujników TEV

​V. Wyniki zastosowania​
Praktyka w inteligentnej stacji transformatorowej 500kV pokazuje:

• Skuteczność oceny stanu urządzenia zwiększyła się ≥8x
• Wczesna wykrywalność defektów izolacji wzrosła do 97.3%
• Potrzeba personelu do konserwacji zmalała ≥70%
• Okres użytkowania aktywów wydłużony o 15-20%

​VI. Podsumowanie wartości rozwiązania​
To rozwiązanie ewoluuje zewnętrzne VT/PT w zintegrowane inteligentne terminale realizujące "Sensorykę-Analizę-Podejmowanie decyzji", rozwiązując trzy kluczowe sprzeczności tradycyjnego sprzętu: utratę dokładności transmisji analogowej, opóźnienie czasowości detekcji offline i izolowane magazyny danych urządzeń. Zapewnia podstawową fundament sensoryczny do budowy nowej cyfrowej sieci energetycznej charakteryzującej się "Obserwowalnością, Pomiarowością i Sterowalnością", znacząco zwiększając odporność sieci i efektywność wykorzystania energii. To rozwiązanie stanowi kluczową ścieżkę technologiczną wspierającą transformację i modernizację systemów energetycznych w ramach celów "Podwójnego Węgla".

​Uwaga:​​ To rozwiązanie jest zgodne z ramami standardów IEEE P2815, DL/T 860 i innymi, stosowne do scenariuszy od 110kV do 1000kV.