Периферийн интелигентност подпомага цифровата трансформация на AIS CT: Съвместимост с традиционни и интелектуални мрежи за нови енергийни системи

I. Фон на проекта
С нарастващите изисквания на новата енергийна система за динамична точност на наблюдението, съвместимост на оборудването и интелигентност на данните, традиционните въздушно-изолирани превключватели (AIS) трансформатори на тока (CTs) срещат настоятелна нужда от цифрова трансформация, за да постигнат следните прориви:

Конфликт на съвместимостта: Необходимостта да поддържат едновременно както традиционни аналогови подстанции, така и цифрови подстанции.
Бутилneck на точността: Недостатъчна точност на синхронизацията на PMU (Phasor Measurement Unit), ограничаваща анализ на динамичния процес.
Наводняване с данни: Преносът на необработени пробни стойности заема над 90% от каналната ширина.

II. Основно техническо решение

1. Архитектура на интерфейса с двойно изходно управление

Режим на изход	Технически параметри	Приложение
Традиционен аналогов	5A/1A, Клас на точност 0.2S	Защитни устройства, достъп до механичен брояч
Цифров изход	IEC 61850-9-2 LE Пробни стойности (SV), 4000 Hz	Обединяващ единица (MU), централизиран анализ на PMU

Инновация: Използва магнитно изолиран дизай на двойно обвитие, избягвайки интерференция между цифрови/аналогови сигнали, постигайки пълна грешка < ±0.1%.

2. Система за синхронизация на микросекунден (μs) ниво

3. Интелигентен терминал за периферно изчисление
* Хардуерна конфигурация:
* Двуядерен ARM Cortex-M7 процесор @ 480MHz
* 128KB SRAM + 4MB Flash памет
* Локални функции за анализ:
* Изчисление на коефициента на хармонично искажение (THD) (±0.2% точност при THD ≤ 1.5%)
* Анализ на тритефазно несъответствие (Време за реакция < 20ms)
* Екстракция на характеристики на нагрузочната вълна (Коефициент на компресия 7:1)
* Оптимизация на преноса на данни: Изпраща само характеристични данни, намаляйки използването на ширината на канала с 70%.

III. Път на реализация на трансформацията

Трехфазен план за цифрова трансформация

Фаза	Деятелност	Часова линия, усилие (Quarter-Person)
Модернизация на устройството	Замяна на традиционен CT	2025 Q1, 6qp
	Разпространение на оптическа мрежа	2025 Q2, 4qp
Обновяване на системния слой	Достъп до данни на MU	2025 Q3, 3qp
	Конфигурация на периферното изчисление	2025 Q4, 2qp
Продвинати приложения	Динамично наблюдение на PMU	2026 Q1, 4qp
	Прогноза на нагрузката чрез ИИ	2026 Q2, 6qp

(qp = единица за усилие Quarter-Person)

IV. Технически и икономически ползи

Индикатор	Преди модернизация	След модернизация	Подобрение
Измервания на данни	6 параметра	27+ характеристики	350% увеличение
Точност на синхронизацията на PMU	10 μs	0.8 μs	12.5x подобрение
Обем на преноса на данни	12 Mbps/единица	3.6 Mbps/единица	70% намаление
Време за реакция на диагностика на дефекта	300 ms	45 ms	85% подобрение

Изчисление на възвръщаемостта на инвестициите:

Стоимост на модернизацията на един бут: ¥48,000
Годишно спестяване на разходите за поддръжка: ¥18,000
Спестяване от избягване на разширяване на капацитета: ¥50,000 (период от 3 години)
Статичен период на възвръщаемост: 2.7 години < Цел 3 години

V. Типични приложения