Edge Intelligence Powers AIS CTs' Digital Transformation: Kompatibel med traditionelle og smarte net for nye energisystemer
I. Projektbaggrund
Med de nye krav til dynamisk overvågning, udstyrskompatibilitet og dataintelligens i det Nye Strømsystem, har traditionelle luftisolerede strømtransformatorer (AIS CTs) brug for digital transformation for at opnå følgende gennembrud:
- Kompatibilitetskonflikt: Behov for samtidig støtte til både traditionelle analoge understationer og digitale understationer.
- Nøjagtighedsflaskehals: Utilstrækkelig synkroniseringsnøjagtighed af PMU (Phasor Measurement Unit), der begrænser dynamisk procesanalyse.
- Dataflod: Overførsel af råprøveværdier optager mere end 90% af kanalkapaciteten.
II. Kernen tekniske løsning
1. Arkitektur med dobbelt outputgrænseflade
|
Outputtilstand |
Tekniske parametre |
Anvendelsesscenario |
|
Traditionel analog |
5A/1A, Nøjagtighedsklasse 0.2S |
Beskyttelsesenheder, mekanisk meteradgang |
|
Digital output |
IEC 61850-9-2 LE Prøveværdier (SV), 4000 Hz |
Fusioneringsenhed (MU), centraliseret PMU-analyse |
- Innovation: Anvender magnetisk isoleret design med to vindinger, undgår digital/analog signalstøj, opnår fuldskalær fejl < ±0.1%.
2. Tidsynkroniseringssystem på mikrosekundniveau (μs)
3. Intelligent terminal med kantberegning
* Hardwarekonfiguration:
* Dual-core ARM Cortex-M7 processor @ 480MHz
* 128KB SRAM + 4MB Flash-lager
* Lokale analysefunktioner:
* Harmonisk forvrængningsforhold (THD) beregning (±0.2% nøjagtighed når THD ≤ 1.5%)
* Tre-fase ubalanceanalyse (Svar tid < 20ms)
* Belastningsbølgeformegenskaber extrahering (Komprimeringsforhold 7:1)
* Dataoverførselsoptimering: Kun upload af karakteristiske data, reducerer båndbreddeforbrug med 70%.
III. Implementeringsvej for transformation
Tre-faset implementeringsplan for digital transformation
|
Fase |
Aktivitet |
Tidsramme, indsats (kvartal-person) |
|
Enhedsniveaufornyelse |
Erstatning af traditionelle CT'er |
2025 Q1, 6qp |
|
Installation af fiber-optisk netværk |
2025 Q2, 4qp |
|
|
Systemniveaufornyelse |
MU-dataadgang |
2025 Q3, 3qp |
|
Konfiguration af kantberegning |
2025 Q4, 2qp |
|
|
Avancerede anvendelser |
PMU-dynamisk overvågning |
2026 Q1, 4qp |
|
AI-belastningsprognose |
2026 Q2, 6qp |
(qp = kvartal-person arbejdsenhed)
IV. Tekniske og økonomiske fordele
|
Indikator |
Før fornyelse |
Efter fornyelse |
Forbedring |
|
Dataindsamling dimensioner |
6 parametre |
27+ egenskaber |
350% stigning |
|
PMU-synkroniseringsnøjagtighed |
10 μs |
0.8 μs |
12.5x forbedring |
|
Dataoverførselsmængde |
12 Mbps/enhed |
3.6 Mbps/enhed |
70% reduktion |
|
Fejldiagnose svar tid |
300 ms |
45 ms |
85% forbedring |
Investeringsafviklingsberegning:
- Enkeltbådfornyelseskost: ¥48,000
- Årlige vedligeholdelseskostbesparelser: ¥18,000
- Undgåede kapacitetsudvidelsesbesparelser: ¥50,000 (3-årig periode)
- Statisk afviklingsperiode: 2.7 år < Mål 3 år
V. Typiske anvendelsesscenarier
- Forbindelsespunkt for vedvarende energianlæg til nettet
- Opfanger sekund-niveau fluktuationer i vind/solcelleanlægsproduktion.
- Udløser automatisk SVG (Static VAR Generator) ved harmonisk overtrædelse.
- Bybelastningscentrum-understation
- Dynamisk kapacitetsudvidelse baseret på kantberegning.
- Identificerer impulsbelastninger inden for 0.1 sekunder.
- Intelligent fornyelse af traditionel understation
- Bevarer eksisterende beskyttelseskredsløb.
- Tilføjer nye fiber-optiske digitale kanaler.
