حل مُحول الجهد في المعدات الكهربائية المعزولة بالهواء ذكية ومتصلة بإنترنت الأشياء (AIS-VT)

أ. التحديات الأساسية في تحديث شبكات الطاقة الحالية
محولات الجهد التقليدية (VTs)، كأجهزة مراقبة رئيسية للشبكة، تواجه عقبات شديدة في التحول الرقمي:

نقص في المراقبة الديناميكية: محدودة بقياسات الجهد الأساسية؛ غير قادرة على التقاط الأحداث العابرة بسرعة الميلي ثانية (مثل انخفاضات الجهد، التشوهات التوافقية).
قيمة البيانات غير المستغلة: الإشارات التناظرية الأولية تتطلب نقلًا وتحويلًا متعدد المراحل، مما يسبب تأخيرًا كبيرًا وخسارة في الدقة، مما يعيق اتخاذ القرارات النشطة لشبكات التوزيع.
عدم توافق البروتوكولات: الأجهزة القديمة لا يمكنها إخراج إشارات رقمية مباشرة، مما يعيق تكامل البيانات في محطات التحويل الذكية.
هناك حاجة ملحة لإعادة هيكلة مراقبة الجهد من خلال الاستفادة من الذكاء المدمج وتقارب إنترنت الأشياء.

ب. بنية الحل الابتكاري: الذكاء الحوافي وتوافق البروتوكولات
يقوم هذا الحل بتعميق دمج ثلاث تقنيات أساسية في VT-AIS القياسية:

الوظيفة	المواصفات الفنية	تحقيق القيمة
تحليل التوافق الحقيقي	دقة قياس THD <0.5% (≤50th order)	يحدد مصادر تلوث جودة الطاقة
التقاط انخفاض/ارتفاع الجهد	وقت استجابة الحدث ≤2ms	يطابق IEC 61000-4-30 Class A
المعالجة المسبقة للبيانات المحلية	يدعم 12 نوعًا من علامات أحداث PQ	يخفف من حمل بيانات SCADA

دعم بروتوكول IEC 61850 الأصلي
• هندسة التسجيل المباشر/التدفق: تخرج سلاسل رقمية SV عبر بروتوكول 9-2LE بمعدل عينة 4kHz.
• تكامل سلس: يتصل بشكل سلس مع أجهزة حماية الريلاي (مثل ABB REF615)، وأجهزة PMU، والأجهزة الذكية الأخرى.
• تصميم الشبكة الزائد: يدعم رسائل GOOSE بأقل من 3ms للإشارة إلى الإشارات الحرجة.
محرك ربط IoT-SCADA

ج. السيناريوهات الرئيسية للتطبيق

أساس التوأم الرقمي للمحطة الذكية
• يتم نشره في محطات التحويل المركزية 330kV+ لبناء ملفات تعريف ديناميكية للشبكة بسرعة الميلي ثانية.
• دراسة حالة: حققت محطة التحويل فائقة الجهد تسريعًا بنسبة 300% في تحديد موقع أعطال القصر.
عقدة الرصد الأساسية لنقطة الربط بين الشبكات الصغيرة
• تتبع التقلبات الفعلية للطاقة الموزعة (مثل التحولات العابرة للطاقة الشمسية).
• يتيح الانتقال السلس بين وضع الاتصال بالشبكة والوضع المنعزل.
إعادة التكوين السريع لشبكات التوزيع النشطة الحضرية
• يقوم بتشغيل إعادة تكوين طوبولوجيا الخيوط تلقائيًا بناءً على تحليل أحداث الجهد.
• نتائج الاختبار: تم تقليل وقت إعادة التكوين من دقائق إلى أقل من 800ms.

د. المزايا التقنية الثورية

ه. القيمة المقترحة
يقوم هذا الحل بإعادة بناء النظام من خلال الثالوث "الحساسية-الحوسبة-البروتوكول":

طبقة الجهاز: رقائق الذكاء الصناعي المدمجة تقوم بتحويل قياس الجهد من نقل الإشارات إلى تحليل الأحداث.
طبقة الشبكة: بروتوكول 9-2LE يسمح بـ الدوران الرقمي بين الأجهزة.
طبقة النظام: التكامل العميق مع SCADA يولد رؤى قابلة للتنفيذ (مثل خرائط ضعف الجهد).
يحقق تخفيضًا بنسبة 67% في حوادث جودة الطاقة واستعادة للأعطال في ثوانٍ لشبكات التوزيع.