Reunan äly mahdollistaa AIS CT:n digitaalisen muutoksen: Yhteensopiva perinteisten ja älyverkkojen kanssa uusille sähköjärjestelmille

I. Projektin tausta
Uuden sähköjärjestelmän kasvavien vaatimusten dynaamisen valvonnan tarkkuuteen, laitteiden yhteensopivuuteen ja tiedon älykkyyteen perinteisillä ilmakehittämisestä (AIS) saadut virtasensorit (CT) tarvitsevat kiireellisesti digitaalista muutosta saavuttaakseen seuraavat läpimurrot:

Yhteensopivuuskonflikti: Tarve tukea samanaikaisesti sekä perinteisiä analogisia alijärjestelmiä että digitaalisia alijärjestelmiä.
Tarkkuuden pullonkaula: Riittämätön PMU:n (fasorivalvojan) synkronointitarkkuus rajoittaa dynaamisen prosessianalyysin.
Tiedon tulva: Raakadata otosten välitys vie yli 90 % kanavan siirtokapasiteetista.

II. Ytimen tekninen ratkaisu

1. Kaksisuuntainen ulostulo-liittymäarkkitehtuuri

Ulostulotila	Tekniset parametrit	Sovellusskenaario
Perinteinen analoginen	5A/1A, tarkkuusluokka 0.2S	Suojauslaitteet, mekaanisten mittarien yhdistäminen
Digitaalinen ulostulo	IEC 61850-9-2 LE Otosarvot (SV), 4000 Hz	Yhdistelyyksikkö (MU), PMU keskitetty analyysi

Uudistus: Käyttää magneettisesti eristettyä kaksipyöräistä suunnittelua, välttää digitaalisen/analogisen signaalin häiriöt, saavuttaa kokonaisvirhe < ±0.1%.

2. Mikrosekuntitaso (μs) ajoitusjärjestelmä

3. Reuna-algoritmiinti älypääte
* Laitteistokonfigurointi:
* Kaksoinydin ARM Cortex-M7 prosessori @ 480MHz
* 128KB SRAM + 4MB Flash-muisti
* Paikalliset analyysifunktiot:
* Harmoninen vääristymä (THD) laskenta (±0.2% tarkkuus kun THD ≤ 1.5%)
* Kolmifased unohdusanalyysi (Vastausaika < 20ms)
* Latausmuodon ominaisuudet (Pakkausratio 7:1)
* Tiedonsiirron optimointi: Vain ominaisuustiedot ladattavana, vähentää siirtokapasiteetin käyttöä 70%.

III. Muutoksen toteutustapa

Kolme vaihetta digitaaliseen muutokseen

Vaihe	Toiminta	Aikataulu, työmäärä (vuosineljännes-henkilö)
Laitetaso muutos	Perinteisten CT:n korvaaminen	2025 Q1, 6qp
	Valokuituverkon asennus	2025 Q2, 4qp
Järjestelmätason päivitys	MU:n tietojen yhdistäminen	2025 Q3, 3qp
	Reuna-algoritmiintin konfigurointi	2025 Q4, 2qp
Edistykselliset sovellukset	PMU dynaaminen valvonta	2026 Q1, 4qp
	AI-latausennuste	2026 Q2, 6qp

(qp = vuosineljännes-henkilö)

IV. Teknologiset ja taloudelliset edut

Indikaattori	Ennen muutosta	Jälkeen muutosta	Parannus
Tiedonkeruun ulottuvuudet	6 parametria	27+ ominaisuutta	350% lisäys
PMU synkronointitarkkuus	10 μs	0.8 μs	12.5x parannus
Tiedonsiirron määrä	12 Mbps/yksikkö	3.6 Mbps/yksikkö	70% vähennys
Vianmäärityksen vastausaika	300 ms	45 ms	85% parannus

Sijoituksen takaisinmaksulaskelma:

Yhden bayn muutoskustannukset: ¥48,000
Vuosittaiset huoltokustannusten säästöt: ¥18,000
Vältetty kapasiteettien laajentamisen säästöt: ¥50,000 (3-vuotinen aika)
Staattinen takaisinmaksuaika: 2.7 vuotta < Tavoite 3 vuotta

V. Tyypilliset sovellusskenaariot

Uusiutuvan energian laitoksen verkon yhdistyspiste

Kaappaa tuulen/aurinkoenergian tuotannon toisessa tasossa tapahtuvat fluktuoinnit.
Aktivoi automaattisesti SVG (Static VAR Generator) harmonisten rajojen ylittäessä.