Okrajová inteligence posiluje digitální transformaci AIS CT: Kompatibilní s tradičními a inteligentními elektrickými sítěmi pro nové energetické systémy

I. Pozadí projektu
S rostoucími požadavky nového energetického systému na přesnost dynamického monitorování, kompatibilitu zařízení a inteligenci dat je nutné, aby tradiční vzduchem izolované spínací skříně (AIS) proudové transformátory (CTs) prošly digitální transformací, aby bylo možné dosáhnout následujících průlomů:

Konflikt kompatibility: Potřeba současné podpory jak tradičních analogových podstanic, tak i digitálních podstanic.
Bottleneck přesnosti: Nedostatečná synchronizace PMU (Fázové měřicí jednotky) omezující analýzu dynamických procesů.
Přetok dat: Přenos nezpracovaných vzorkových hodnot zabírá více než 90% šířky pásma kanálu.

II. Klíčové technické řešení

1. Architektura rozhraní s dvojitým výstupem

Režim výstupu	Technické parametry	Aplikační scénář
Tradiční analogový	5A/1A, třída přesnosti 0.2S	Zařízení ochrany, přístup k mechanickým měřičům
Digitální výstup	IEC 61850-9-2 LE Vzorkové hodnoty (SV), 4000 Hz	Spojovací jednotka (MU), centralizovaná analýza PMU

Inovace: Použití magneticky izolovaného designu s dvojitým vinutím, což eliminuje rušení mezi digitálními a analogovými signály, dosahující celkové chyby < ±0.1%.

2. Synchronizační systém na mikrosekundové úrovni (μs)

3. Chytré terminálové zařízení s hraničním výpočtem
* Konfigurace hardwaru:
* Dvoujádrové procesor ARM Cortex-M7 @ 480MHz
* 128KB SRAM + 4MB Flash paměti
* Místní analytické funkce:
* Výpočet harmonické distorce (THD) (±0.2% přesnosti, když THD ≤ 1.5%)
* Analýza nerovnováhy fází (Čas odezvy < 20ms)
* Extrakce charakteristik vlnového tvaru zatížení (Komprese 7:1)
* Optimalizace přenosu dat: Nahrávají se pouze charakteristická data, snižující spotřebu šířky pásma o 70%.

III. Cesta implementace transformace

Trojfázový plán pro digitální transformaci

Fáze	Aktivita	Časové plánování, náklady (čtvrtletní osoba)
Modernizace zařízení	Náhrada tradičních CT	2025 Q1, 6qp
	Nasazení optické vláknové sítě	2025 Q2, 4qp
Upgrade systému	Přístup k datům MU	2025 Q3, 3qp
	Konfigurace hraničního výpočtu	2025 Q4, 2qp
Pokročilé aplikace	Dynamické monitorování PMU	2026 Q1, 4qp
	Predikce zatížení pomocí AI	2026 Q2, 6qp

(qp = čtvrtletní osoba jako jednotka nákladů)

IV. Technické a ekonomické výhody

Indikátor	Před modernizací	Po modernizaci	Zlepšení
Rozměry sběru dat	6 parametrů	27+ charakteristik	350% nárůst
Přesnost synchronizace PMU	10 μs	0.8 μs	12.5x zlepšení
Objem přenášených dat	12 Mbps/jednotka	3.6 Mbps/jednotka	70% snížení
Čas odezvy diagnostiky poruch	300 ms	45 ms	85% zlepšení

Výpočet návratnosti investice:

Náklady na modernizaci jednoho baje: ¥48,000
Roční úspory na údržbě: ¥18,000
Úspory na vyhnutí se rozšíření kapacity: ¥50,000 (období 3 let)
Statická doba návratnosti investice: 2.7 let < cílových 3 let

V. Typické aplikační scénáře

Připojení obnovitelných zdrojů k síti

Zachytává sekundové fluktuace výkonu větrných/slanicových elektráren.
Automaticky aktivuje SVG (Statický generátor reaktivního výkonu) při porušení harmonických hranic.