L'intelligenza periferica alimenta la trasformazione digitale dei CT AIS: compatibile con reti tradizionali e smart per nuovi sistemi di potenza

I. Contesto del Progetto
Con l'aumento delle esigenze del Nuovo Sistema Energetico in termini di precisione della monitorazione dinamica, compatibilità degli apparecchi e intelligenza dei dati, i tradizionali trasformatori di corrente (CT) dell'armadio a isolamento ad aria (AIS) necessitano urgentemente di una trasformazione digitale per raggiungere le seguenti innovazioni:

Conflitto di Compatibilità: Necessità di supportare contemporaneamente le centraline analogiche tradizionali e quelle digitali.
Collo di Bottiglia di Precisione: La precisione di sincronizzazione insufficiente dell'unità di misura di fasore (PMU) limita l'analisi dei processi dinamici.
Inondazione di Dati: La trasmissione dei valori campionati grezzi occupa oltre il 90% della larghezza di banda del canale.

II. Soluzione Tecnica Principale

1. Architettura dell'Interfaccia di Uscita Dual-Mode

Modalità di Uscita	Parametri Tecnici	Scenario di Applicazione
Analogico Tradizionale	5A/1A, Classe di Precisione 0.2S	Dispositivi di protezione, accesso ai contatori meccanici
Uscita Digitale	IEC 61850-9-2 LE Valori Campionati (SV), 4000 Hz	Unità di fusione (MU), analisi centralizzata PMU

Innovazione: Utilizza un design a doppio avvolgimento con isolamento magnetico, evitando l'interferenza tra segnali digitali e analogici, ottenendo un errore totale < ±0.1%.

2. Sistema di Sincronizzazione Temporale al Livello di Microsecondi (μs)

3. Terminale Intelligente di Elaborazione Edge
* Configurazione Hardware:
* Processore ARM Cortex-M7 dual-core @ 480MHz
* 128KB SRAM + 4MB di memoria Flash
* Funzioni di Analisi Locale:
* Calcolo del rapporto di distorsione armonica (THD) (±0.2% di precisione quando THD ≤ 1.5%)
* Analisi di squilibrio trifase (Tempo di risposta < 20ms)
* Estrazione delle caratteristiche del tracciato di carico (Rapporto di compressione 7:1)
* Ottimizzazione della Trasmissione dei Dati: Invia solo i dati caratteristici, riducendo l'utilizzo della larghezza di banda del 70%.

III. Percorso di Implementazione della Trasformazione

Piano Triennale di Implementazione per la Trasformazione Digitale

Fase	Attività	Timeline, Sforzo (Persona-Trimestre)
Rifacimento del Livello Dispositivo	Sostituzione del CT Tradizionale	2025 Q1, 6qp
	Distribuzione della Rete Ottica	2025 Q2, 4qp
Aggiornamento del Livello Sistema	Accesso ai Dati MU	2025 Q3, 3qp
	Configurazione dell'Elaborazione Edge	2025 Q4, 2qp
Applicazioni Avanzate	Monitoraggio Dinamico PMU	2026 Q1, 4qp
	Previsione del Carico AI	2026 Q2, 6qp

(qp = unità di sforzo Persona-Trimestre)

IV. Benefici Tecnici ed Economici

Indicatore	Prima del Rifacimento	Dopo il Rifacimento	Miglioramento
Dimensioni dell'Acquisizione dei Dati	6 parametri	27+ caratteristiche	Aumento del 350%
Precisione di Sincronizzazione PMU	10 μs	0.8 μs	Miglioramento di 12.5x
Volume di Trasmissione dei Dati	12 Mbps/unità	3.6 Mbps/unità	Riduzione del 70%
Tempo di Risposta alla Diagnosi dei Guasti	300 ms	45 ms	Miglioramento del 85%

Calcolo del Ritorno sull'Investimento:

Costo di Rifacimento per Singolo Bay: ¥48,000
Risparmio Annuale sui Costi di Manutenzione: ¥18,000
Risparmio Evitato per l'Espansione della Capacità: ¥50,000 (periodo di 3 anni)
Periodo di Ritorno Statico: 2.7 anni < Obiettivo 3 anni

V. Scenari di Applicazione Tipici

Punto di Connessione alla Rete di una Centrale di Energia Rinnovabile

Cattura fluttuazioni a livello di secondo nella produzione di energia eolica/solare.
Attiva automaticamente il generatore statico di VAR (SVG) in caso di violazione armonica.