Интеллектуальное решение для модернизации наружных ВТ/НТ: Умный центр обнаружения в новых энергетических системах
I. Позиционирование решения и технический взгляд
На критическом этапе эволюции от строительства умных сетей к цифровым энергетическим сетям это решение преобразует внешние трансформаторы напряжения (VT/PT) в ключевые узлы голографической сети датчиков умных подстанций. Интегрируя встроенные датчики, технологии IoT-коммуникации и искусственного интеллекта, оно достигает двойного прорыва в наблюдаемости состояния устройств и управляемости их работы, поддерживая переход систем диспетчеризации и защиты к работе на основе данных.
II. Основная техническая архитектура
- Цифровой доступ от конца к концу
|
Технический модуль |
Функциональная реализация |
|
Нативный цифровой интерфейс |
Стандартный цифровой выходной интерфейс по протоколу IEC 61850-9-2LE, поддерживающий прямое соединение с объединяющими устройствами (MU) |
|
Революция электрификации сенсоров |
Использует сенсорные блоки делителя напряжения на основе конденсаторов, выдающие полностью цифровые сигналы (Точность: класс 0.2) |
|
Открытый стек протоколов |
Совместимость со стандартами IEEE C37.118.2 / GB/T 32890 и другими, устраняя изоляцию протоколов |
- Интеллектуальный диагностический движок на краю сети
- Трёхуровневая аналитическая архитектура: Сырые данные на уровне устройства → Извлечение признаков на узле краевой обработки → Глубинное принятие решений на облачной платформе
- Модели предиктивного обслуживания: Система оценки состояния на основе алгоритмов LSTM-RNN, обеспечивающая:
▶ Прогнозирование тренда деградации изоляции (>92% точности предупреждения за 7 дней)
▶ Анализ корневых причин механических неисправностей (Поддерживает точность определения местоположения утечки SF6 ±0.5кПа)
▶ Распознавание паттернов частичных разрядов (Классификационная точность соответствует стандарту IEC 60270 класс III)
III. Создание ценности на уровне системы
- Усиление управления сетью
- Задержка действия защиты сжата до уровня ~15 мс (улучшение на 40% по сравнению с традиционными решениями)
- Точность синхронизации фазового измерительного устройства (PMU) ≤ ±0.01°
- Поддерживает принятие решений по компенсации реактивной мощности на миллисекундном уровне
- Линейное управление активами
|
Измеряемая размерность |
Основные диагностические показатели |
Техническая реализация |
Преимущества обслуживания |
|
Оценка срока службы изоляции |
▪ Кривая степени полимеризации (DP) |
Встроенный хроматографический датчик масла |
▶ Снижение затрат на обслуживание ≥35% |
|
Мониторинг механического состояния |
▪ Характеристики спектра вибрации (Энергетический спектр в диапазоне 0.5-2.5 кГц) |
Микро-акселерометр MEMS |
▶ Снижение неплановых простоев ≥60% |
|
Адаптация к взаимодействию с окружающей средой |
▪ Коэффициент взаимодействия температуры-влажности (Точность компенсации температуры 0.05℃/%RH) |
Датчик температуры/влажности с нанопокрытием |
▶ Снижение ложных срабатываний в экстремальных условиях ≥75% |
|
Мониторинг частичных разрядов (PD) |
▪ Комбинированный паттерн разрядов UHF/TEV (паттерн PRPD с фазовой разрешённостью) |
Массив антенн UHF |
▶ Раннее обнаружение дефектов изоляции **>97% |
- Поддержка новых энергетических систем
Создаёт совместную систему "устройство-край-облако":
- Сторона устройства: Каждый VT/PT формирует независимую ячейку датчика.
- Сторона края: Умное аналитическое устройство на уровне подстанции обеспечивает региональное сотрудничество.
- Облачная платформа: Поддерживает 3D-цифровой двойник для оценки состояния здоровья устройств всей сети.
IV. Путь инженерной реализации
- Развертывание оборудования
o Умный корпус компонента с возможностью подключения и использования (защитный класс IP68)
o Модульные блоки мониторинга поддерживают горячую замену
o Пассивные беспроводные группы датчиков (снижают сложность проводки на 60%) - Интеграция данных
- Стратегия перехода
Предоставляет наборы для модернизации традиционных электромагнитных PT:
o Внешний умный адаптер (поддерживает аналогово-цифровое преобразование)
o Невторгающийся DGA (анализ растворенных газов) устройство для извлечения газов через дышащую мембрану
o Масштабируемые массивы датчиков TEV
V. Результаты применения
Практика на умной подстанции 500 кВ демонстрирует:
- Эффективность оценки состояния устройств улучшилась ≥8 раз
- Ранняя скорость обнаружения дефектов изоляции увеличилась до 97.3%
- Требования к рабочей силе для обслуживания снизились ≥70%
- Срок службы активов увеличился на 15-20%
VI. Обзор ценности решения
Это решение преобразует внешние VT/PT в интегрированные умные терминалы, воплощающие "сенсор-анализ-принятие решений", решая три ключевых противоречия традиционного оборудования: потерю точности аналоговой передачи, запаздывание своевременности офлайн-детектирования и изоляцию данных устройств. Оно предоставляет основной сенсорный фундамент для создания новой цифровой энергетической сети, характеризующейся "наблюдаемостью, измеряемостью и управляемостью", значительно повышая устойчивость сети и эффективность использования энергии. Это решение является ключевым технологическим путём, поддерживающим трансформацию и модернизацию энергетических систем в рамках целей "Двойного углерода".
Примечание: Это решение соответствует стандартным рамкам IEEE P2815, DL/T 860 и другим, применимо к сценариям от 110 кВ до 1000 кВ.
