هوش لبه توانایی دیجیتالیزاسیون سیستم های AIS CTs را فراهم می کند: سازگار با شبکه های سنتی و هوشمند برای سیستم های برق جدید

I. زمینه پروژه
با افزایش نیازهای سیستم برق جدید برای دقت نظارت دینامیکی، سازگاری تجهیزات و هوش مصنوعی داده‌ها، ترانسفورماتورهای جریان (CTs) کلاسیک سوئیچگیری عایق هوا (AIS) به طور فوری نیازمند تحول دیجیتال شدن هستند تا به دستاوردهای زیر دست یابند:

تضاد سازگاری: نیاز به حمایت همزمان از زیرساخت‌های آنالوگ سنتی و زیرساخت‌های دیجیتال.
بطرز دقت: دقت همگام‌سازی PMU (واحد اندازه‌گیری فازور) ناکافی که محدودیت تحلیل فرآیندهای دینامیکی را ایجاد می‌کند.
سیل داده: ارسال مقادیر نمونه‌برداری خام بیش از ۹۰٪ پهنای باند کانال را اشغال می‌کند.

II. راه‌حل فناوری اصلی

۱. معماری رابط خروجی دو-حالت

حالت خروجی	پارامترهای فنی	سناریوی کاربردی
آنالوگ سنتی	۵A/1A، رده دقت ۰.۲S	دستگاه‌های محافظت، دسترسی به مترهای مکانیکی
خروجی دیجیتال	IEC 61850-9-2 LE مقادیر نمونه‌برداری (SV)، ۴۰۰۰ Hz	واحد ترکیب (MU)، تحلیل متمرکز PMU

نوآوری: استفاده از طراحی دو‌پیچه با جداسازی مغناطیسی، از تداخل سیگنال‌های دیجیتال/آنالوگ جلوگیری می‌کند و خطای کامل < ±۰.۱% را محقق می‌کند.

۲. سیستم همگام‌سازی زمانی در سطح میکروثانیه (μs)

۳. دستگاه هوشمند محاسبات لبه‌ای
* پیکربندی سخت‌افزاری:
* پردازنده دو‌هسته‌ای ARM Cortex-M7 @ ۴۸۰MHz
* ۱۲۸KB SRAM + ۴MB ذخیره‌سازی Flash
* توابع تحلیل محلی:
* محاسبه نسبت تحریف هارمونیک (THD) (دقت ±۰.۲% وقتی THD ≤ ۱.۵%)
* تحلیل عدم تعادل سه‌فاز (زمان پاسخ < ۲۰ms)
* استخراج ویژگی‌های موج بار (نسبت فشرده‌سازی ۷:۱)
* بهینه‌سازی انتقال داده: فقط داده‌های ویژگی را آپلود می‌کند و مصرف پهنای باند را ۷۰٪ کاهش می‌دهد.

III. مسیر اجرای تحول

طرح سه‌مرحله‌ای برای تحول دیجیتال

مرحله	فعالیت	زمان‌بندی، تلاش (ربع-نفر)
تبدیل لایه دستگاه	جایگزینی CT سنتی	۲۰۲۵ Q1، ۶qp
	نصب شبکه لیزری	۲۰۲۵ Q2، ۴qp
به‌روزرسانی لایه سیستم	دسترسی داده MU	۲۰۲۵ Q3، ۳qp
	پیکربندی محاسبات لبه‌ای	۲۰۲۵ Q4، ۲qp
کاربردهای پیشرفته	نظارت دینامیکی PMU	۲۰۲۶ Q1، ۴qp
	پیش‌بینی بار AI	۲۰۲۶ Q2، ۶qp

(qp = واحد تلاش ربع-نفر)

IV. مزایای فنی و اقتصادی

شاخص	قبل از تبدیل	بعد از تبدیل	بهبود
ابعاد جمع‌آوری داده	۶ پارامتر	۲۷+ ویژگی	افزایش ۳۵۰%
دقت همگام‌سازی PMU	۱۰ μs	۰.۸ μs	بهبود ۱۲.۵ برابر
حجم انتقال داده	۱۲ Mbps/واحد	۳.۶ Mbps/واحد	کاهش ۷۰%
زمان پاسخ تشخیص خطا	۳۰۰ ms	۴۵ ms	بهبود ۸۵%