La intel·ligència perifèrica impulsa la transformació digital dels CT d'AIS: Compatible amb xarxes elèctriques tradicionals i intel·ligents per a nous sistemes elèctrics

I. Antecedents del projecte
Amb la creixent demanda del nou sistema elèctric en termes de precisió en la monitorització dinàmica, compatibilitat d'equips i intel·ligència de dades, les tradicionals transformacions de corrent (CTs) d'armari aeri (AIS) necessiten urgentment una transformació digital per aconseguir els següents avanços:

Conflicte de compatibilitat: Cal donar suport simultaniament a subestacions analògiques tradicionals i a subestacions digitals.
Cuello de botella de precisió: La precisió insuficient de la sincronització de l'unitat de mesura de fasors (PMU) limita l'anàlisi del procés dinàmic.
Excessos de dades: La transmissió de valors mostrats bruts ocupa més del 90% de l'amplada de banda del canal.

II. Solució tècnica central

1. Arquitectura d'interfície de sortida de doble mode

Mode de sortida	Paràmetres tècnics	Escenari d'aplicació
Analògic tradicional	5A/1A, classe de precisió 0,2S	Dispositius de protecció, accés a comptadors mecànics
Sortida digital	IEC 61850-9-2 LE Valors mostrats (SV), 4000 Hz	Unitat d'agrupació (MU), anàlisi centralitzada PMU

Innovació: Utilitza un disseny de doble bobina amb aïllament magnètic, evitant la interferència entre senyals digital i analògic, aconseguint un error total inferior a ±0,1%.

2. Sistema de sincronització temporal a nivell de microsegon (μs)

3. Terminal intel·ligent de computació al costat
* Configuració d'hardware:
* Processador dual-core ARM Cortex-M7 @ 480MHz
* 128KB SRAM + 4MB de memòria Flash
* Funcions d'anàlisi local:
* Càlcul de la distorsió harmònica total (THD) (precisió ±0,2% quan THD ≤ 1,5%)
* Anàlisi de desequilibri tri-fàsic (temps de resposta < 20ms)
* Extracció de característiques de la forma d'ona de càrrega (ratio de compressió 7:1)
* Optimització de la transmissió de dades: Només es carreguen dades de característiques, reduint l'ús de l'amplada de banda en un 70%.

III. Camí d'implementació de la transformació

Plan de implementació en tres fases per a la transformació digital

Fase	Activitat	Temps, esforç (Quart-persona)
Reforma de la capa d'equips	Substitució de CTs tradicionals	2025 Q1, 6qp
	Implementació de la xarxa de fibra òptica	2025 Q2, 4qp
Actualització de la capa de sistema	Accés a dades MU	2025 Q3, 3qp
	Configuració de computació al costat	2025 Q4, 2qp
Aplicacions avançades	Monitorització dinàmica PMU	2026 Q1, 4qp
	Predicció de càrrega AI	2026 Q2, 6qp

(qp = unitat d'esforç Quart-persona)

IV. Beneficis tècnics i econòmics

Indicador	Abans de la reforma	Després de la reforma	Millores
Dimensions d'adquisició de dades	6 paràmetres	27+ característiques	Aument de 350%
Precisió de sincronització PMU	10 μs	0,8 μs	Millores de 12,5 vegades
Volum de transmissió de dades	12 Mbps/unitat	3,6 Mbps/unitat	Reducció del 70%
Temps de resposta de diagnòstic de fallada	300 ms	45 ms	Millores del 85%

Càlcul de retorn de la inversió:

Cost de reforma d'un baia individual: ¥48.000
Estalvi anual en costos de manteniment: ¥18.000
Estalvi en ampliació de capacitat evitada: ¥50.000 (període de 3 anys)
Període de retorn estàtic: 2,7 anys < objectiu de 3 anys

V. Escenaris d'aplicació típics

Punt de connexió de la planta d'energia renovable a la xarxa

Captura flutuacions a nivell de segon en la producció d'energia eòlica/solar.
Activa automàticament el generador de VAR estàtic (SVG) en cas de violació harmònica.