
I. Reptes Fonamentals en la Actualització de la Intel·ligència de la Xarxa Elèctrica
Els transformadors de tensió (VTs) tradicionals, com a equipament crític de monitorització de la xarxa, es troben amb greus botells d'escornalhador en la transformació digital:
- Falta de Monitorització Dinàmica: Limitats a mesures bàsiques de tensió; incapaces de capturar esdeveniments transitoris a nivell de mil·lisegons (p. ex., caigudes de tensió, distorsions harmòniques).
- Valor de Dades No Aprofitat: Les senyals analògics bruts requereixen una transmissió i conversió en diverses etapes, causant un retard elevat i pèrdua de precisió, que impedeixen decisions proactives en la xarxa de distribució.
- Incompatibilitat del Protocol: Els dispositius heretats no poden produir directament senyals digitals, dificultant la integració de dades en les subestacions intel·ligents.
Existeix una necessitat urgente de reestructurar la monitorització de la tensió mitjançant la intel·ligència incrustada i la convergència de l'IoT.
II. Arquitectura Innovadora de la Solució: Intel·ligència al Bord i Convergència de Protocols
Aquesta solució integra profundament tres tecnologies clau en el VT AIS estàndard:
- Unitat de Càlcul al Bord Incrustada
|
Funció
|
Especificació Tècnica
|
Realització de Valor
|
|
Anàlisi harmònic en temps real
|
Precisió de mesura THD <0,5% (≤50è ordre)
|
Localitza fonts de contaminació de la qualitat de l'energia
|
|
Captura de caigudes/augment de tensió
|
Temps de resposta a esdeveniments ≤2ms
|
Compliment amb la norma IEC 61000-4-30 Classe A
|
|
Preprocessament de dades local
|
Suppor per a 12 tipus d'etiquetatge d'esdeveniments PQ
|
Redueix la càrrega de dades SCADA
|
- Suport Natiu del Protocol IEC 61850
• Arquitectura de Mostreig/Transmissió Directa: Emiteix fluxos digitals SV mitjançant el protocol 9-2LE amb una freqüència de mostreig de 4kHz.
• Integració Plug-and-Play: S'interconnecta de manera fluida amb relés de protecció (p. ex., ABB REF615), PMUs i altres dispositius intel·ligents.
• Disseny de Redundància de Xarxa: Suporta missatges GOOSE amb un retard inferior a 3ms per a senyals crítics.
- Motor de Vinculació IoT-SCADA
III. Escenaris Clau d'Aplicació
- Fundament de Gemel Digital per a Subestacions Intel·ligents
• Desplegat en subestacions nodals de 330kV+ per construir perfils dinàmics de la xarxa a nivell de mil·lisegons.
• Estudi de Cas: Una subestació UHV va assolir una localització de falla de curt-circuit 300% més ràpida.
- Nodi de Monitorització Central per a Punts d'Interconnexió de Microxarxes
• Rastreja flutuacions en temps real de la generació distribuïda (p. ex., transients de potència fotovoltaica).
• Permet una transició fluida entre modes connectats a la xarxa i isolats.
- Reconfiguració Ràpida de la Xarxa de Distribució Activa Urbana
• Automatitza la reconfiguració de la topologia de les alimentacions basada en l'anàlisi d'esdeveniments de tensió.
• Resultats de Prova: El temps de reconfiguració s'ha reduït de minuts a <800ms.
IV. Avantatges Tècnics Revolucionaris
|
Dimensió
|
VT Tradicional
|
Aquesta Solució
|
Millora
|
|
Taxa de Mostreig
|
≤1280 Hz
|
4000 Hz
|
↑60% de precisió transitoria
|
|
Transmissió de Dades
|
Analògic/Modbus
|
IEC 61850 SV
|
↓82% de retard del canal
|
|
Capacitat Analítica
|
Processament centralitzat en el backend
|
Càlcul en temps real al bord
|
↑200% d'eficiència en la presa de decisions
|
|
Resposta a Fallades
|
Registre passiu
|
Registre activat per triguer
|
100% de taxa de captura d'esdeveniments
|
V. Proposta de Valor
Aquesta solució reconstrueix el sistema mitjançant una trinitat "Sensació-Càlcul-Protocol":
- Capa de Dispositiu: Fisquets AI incrustats transformen la mesura de tensió de transmissió de senyal a anàlisi d'esdeveniments.
- Capa de Xarxa: El protocol 9-2LE habilita la circulació digital entre dispositius.
- Capa de Sistema: Integració profunda amb SCADA genera conclusions actives (p. ex., mapes de vulnerabilitat de tensió).
Ofereix una reducció del 67% en incidents de qualitat de l'energia i recuperació de fallades a nivell de segon per a les xarxes de distribució.