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

I. زمینه پروژه
با افزایش نیاز سیستم‌های توان جدید به دقت نظارت پویا، سازگاری تجهیزات و هوش مصنوعی داده‌ها، ترانسفورماتورهای جریان (CTs) معمولی که در تجهیزات هواپخش شده (AIS) استفاده می‌شوند، به تبدیل دیجیتالی برای دستیابی به پیشرفت‌های زیر نیازمند هستند:

درگیری سازگاری: نیاز به حمایت همزمان از زیرساخت‌های آنالوگ سنتی و دیجیتال.
بطرز دقت: دقت همگام‌سازی PMU (واحد اندازه‌گیری فازور) کافی نیست که تحلیل فرآیندهای پویا را محدود می‌کند.
سرریز داده: ارسال مقادیر نمونه‌برداری خام بیش از ۹۰٪ پهنای باند کانال را اشغال می‌کند.

II. راه‌حل فناوری اصلی

۱. معماری رابط خروجی دو حالتی

حالت خروجی	پارامترهای فنی	سناریوی کاربردی
آنالوگ سنتی	۵A/۱A، رده دقت ۰٫۲S	دستگاه‌های محافظت، دسترسی به صفحه‌نمایش مکانیکی
خروجی دیجیتال	IEC 61850-9-2 LE مقادیر نمونه‌برداری (SV)، ۴۰۰۰ Hz	واحد ترکیب (MU)، تحلیل متمرکز PMU

نوآوری: استفاده از طراحی دو پیچه‌ای جدا شده با مغناطیس، از تداخل سیگنال‌های دیجیتال/آنالوگ جلوگیری می‌کند و خطای کامل < ±۰٫۱% را محقق می‌کند.

۲. سیستم همگام‌سازی زمانی سطح میکروثانیه (μs)

۳. ترمینال هوشمند محاسبات لبه
* پیکربندی سخت‌افزار:
* پردازنده دو هسته‌ای 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 ارسال داده‌های ویژگی، کاهش استفاده از پهنای باند به ۷۰%.

III. مسیر اجرای تبدیل

طرح سه مرحله‌ای برای تبدیل دیجیتال

مرحله	فعالیت	زمان‌بندی، تلاش (ربع-نفر)
تغییر 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 لبه	۲۰۲۵ Q4، ۲qp
کاربردهای پیشرفته	نظارت پویا PMU	۲۰۲۶ Q1، ۴qp
	پیش‌بینی بار با هوش مصنوعی	۲۰۲۶ Q2، ۶qp

(qp = واحد تلاش ربع-نفر)

IV. مزایای فنی و اقتصادی

شاخص	قبل از تغییر	بعد از تغییر	بهبود
بعد‌های 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%