
I. Principais desafíos nas actuais actualizacións de intelixencia da rede
Os transformadores de voltaxe (VTs) tradicionais, como equipos críticos de monitorización da rede, enfrentan cuellos de botella graves na transformación digital:
- Falta de monitorización dinámica: Limitados a medidas básicas de voltaxe; incapaces de capturar eventos transitórios a nivel de milisegundo (por exemplo, caídas de voltaxe, distorsións harmónicas).
- Valor dos datos non aproveitado: As señais analóxicas brutas requiren transmisión e conversión en múltiples etapas, causando alta latencia e perda de precisión, obstaculizando as decisións proactivas na rede de distribución.
- Incompatibilidade de protocolos: Os dispositivos herdados non poden emitir directamente sinais dixitais, dificultando a integración de datos nas subestacións inteligentes.
Hai unha necesidade urgente de reestruturar a monitorización de voltaxes mediante a intelixencia embebida e a converxencia IoT.
II. Arquitectura innovadora da solución: Intelixencia de borda e converxencia de protocolos
Esta solución integra profundamente tres tecnoloxías nucleares nos VTs AIS estándar:
- Unidade de computación de borda embebida
|
Función
|
Especificación técnica
|
Realización do valor
|
|
Análise harmónica en tempo real
|
Precisión da medida THD <0,5% (≤50ª orde)
|
Identifica as fontes de contaminación da calidade da enerxía eléctrica
|
|
Captura de caídas/aumentos de voltaxe
|
Tempo de resposta ao evento ≤2ms
|
Cumple co IEC 61000-4-30 Clase A
|
|
Preprocesamento de datos local
|
Soporta 12 tipos de etiquetado de eventos PQ
|
Redúce a carga de datos SCADA
|
- Soporte nativo do protocolo IEC 61850
• Arquitectura de muestreo/transmisión directa: Emete fluxos dixitais SV a través do protocolo 9-2LE a unha taxa de muestreo de 4kHz.
• Integración plug-and-play: Conecta sinxelamente con relés de protección (por exemplo, ABB REF615), PMUs e outros dispositivos inteligentes.
• Deseño de redundancia de rede: Soporta mensaxería GOOSE con latencia <3ms para sinais críticos.
- Motor de enlace IoT-SCADA
III. Escenarios clave de aplicación
- Fundamento de xemelos dixitais en subestacións inteligentes
• Implementado en subestacións nodriza de 330kV+ para construír perfís dinámicos da rede a nivel de milisegundo.
• Estudo de caso: Unha subestación UHV logrou unha localización de fallos de curto circuito 300% máis rápida.
- Nodo de monitorización central en puntos de interconexión de microredes
• Segue as fluctuacións en tempo real da xeración distribuída (por exemplo, transicións de potencia fotovoltaica).
• Permite a transición sinxela entre modos conectados á rede e aislados.
- Reconfiguración rápida de redes de distribución activas urbanas
• Automatiza a reconfiguración da topoloxía de alimentadores baseada no análise de eventos de voltaxe.
• Resultados de proba: O tempo de reconfiguración reduciuse de minutos a <800ms.
IV. Ventajas técnicas revolucionarias
|
Dimensión
|
VT tradicional
|
Esta solución
|
Melora
|
|
Taxa de muestreo
|
≤1280 Hz
|
4000 Hz
|
↑60% de precisión de eventos transitórios
|
|
Transmisión de datos
|
Analóxico/Modbus
|
IEC 61850 SV
|
↓82% de latencia de canal
|
|
Capacidade analítica
|
Procesamiento backend centralizado
|
Cálculo en tempo real de borda
|
↑200% de eficiencia de decisión
|
|
Resposta a fallos
|
Gravación pasiva
|
Gravación activa por disparo
|
100% de tasa de captura de eventos
|
V. Proposta de valor
Esta solución reconstrúe o sistema a través dunha trindade "Sensado-Computación-Protocolo":
- Capa de dispositivo: Chips AI embebidos transforman a medida de voltaxe de transmisión de sinais a análise de eventos.
- Capa de rede: O protocolo 9-2LE permite a circulación dixital entre dispositivos.
- Capa de sistema: Integración profunda co SCADA xera insights accionables (por exemplo, mapas de vulnerabilidade de voltaxe).
Proporciona unha redución do 67% nos incidentes de calidade da enerxía e recuperación de fallos a nivel de segundo nas redes de distribución.