
I. پایلو چالندیو در تازهسازی هوشمند شبکه
ترانسفورماتورهای ولتاژ (VTs) به عنوان تجهیزات نظارتی کلیدی شبکه، در تبدیل دیجیتال با محدودیتهای جدی مواجه هستند:
- نداشتن نظارت پویا: محدود به اندازهگیریهای اساسی ولتاژ؛ ناتوان در ثبت رویدادهای موقتی میلیثانیهای (مانند سقوط ولتاژ، تحریف هارمونیک).
- ارزش دادههای استفاده نشده: سیگنالهای آنالوگ خام نیاز به انتقال و تبدیل چند مرحلهای دارند که منجر به تأخیر زیاد و از دست رفتن دقت میشود و تصمیمگیری فعال در شبکه توزیع را مختل میکند.
- ناهمگونی پروتکل: دستگاههای قدیمی نمیتوانند سیگنالهای دیجیتال را مستقیماً خروجی دهند که ادغام دادهها در زیرстанسیونهای هوشمند را مختل میکند.
نیاز فوری برای بازساخت نظارت بر ولتاژ از طریق هوش تعبیه شده و همگرایی اینترنت اشیاء وجود دارد.
II. معماری راه حل نوآورانه: هوش لبهای و همگرایی پروتکل
این راه حل سه فناوری کلیدی را به صورت عمیق در VT-AIS استاندارد ترکیب میکند:
- واحد محاسبات لبهای تعبیه شده
|
وظیفه
|
مشخصات فنی
|
realizadoção de valor
|
|
تجزیه و تحلیل هارمونیک در زمان واقعی
|
دقت اندازهگیری THD <0.5% (≤50th order)
|
مشخص کردن منابع آلودگی کیفیت برق
|
|
ضبط سقوط/افزایش ولتاژ
|
زمان پاسخ رویداد ≤2ms
|
مطابق با IEC 61000-4-30 Class A
|
|
پیشپردازش دادههای محلی
|
پشتیبانی از 12 نوع برچسب رویداد PQ
|
کاهش بار داده SCADA
|
- پشتیبانی پروتکل IEC 61850 اصیل
• معماری نمونهبرداری/پخش مستقیم: خروجی دادههای دیجیتال SV از طریق پروتکل 9-2LE با نرخ نمونهبرداری 4kHz.
• یکپارچگی Plug-and-Play: به راحتی با رلههای محافظ (مانند ABB REF615)، PMUs و دستگاههای هوشمند دیگر اتصال مییابد.
• طراحی اضافی شبکه: پشتیبانی از پیامرسانی GOOSE با تأخیر <3ms برای سیگنالهای حیاتی.
- موتور اتصال IoT-SCADA
III. سناریوهای کاربردی کلیدی
- بنیان دیجیتال توئین زیرستانسیونهای هوشمند
• در زیرستانسیونهای مرکزی 330kV+ نصب شده تا پروفایلهای دینامیکی شبکه در مقیاس میلیثانیه را ساخته شود.
• مطالعه موردی: یک زیرستانسیون UHV موفق به یافتن محل خطای کوتاهمداری 300٪ سریعتر شد.
- گره نظارت کلیدی نقطه اتصال میکروگرید
• دنبالهروی تغییرات واقعی تولید توزیع شده (مانند نوسانات قدرت خورشیدی).
• امکان انتقال بیوقفه بین حالتهای متصل به شبکه/جزیره.
- تغییر سریع توپولوژی شبکه توزیع شهری فعال
• خودکارسازی تغییر توپولوژی خوراکدهنده بر اساس تحلیل رویدادهای ولتاژ.
• نتایج آزمایش: زمان تغییر توپولوژی از دقیقهها به <800ms کاهش یافت.
IV. مزایای فنی انقلابی
|
بعد
|
VT سنتی
|
این راه حل
|
بهبود
|
|
نرخ نمونهبرداری
|
≤1280 Hz
|
4000 Hz
|
↑60% دقت موقتی
|
|
انتقال داده
|
آنالوگ/Modbus
|
IEC 61850 SV
|
↓82% تأخیر کانال
|
|
توانایی تحلیل
|
پردازش پشتیبانی مرکزی
|
محاسبات لبهای در زمان واقعی
|
↑200% کارایی تصمیمگیری
|
|
پاسخ به خطا
|
ضبط غیرفعال
|
ضبط فعال با تحریک
|
100% نرخ ثبت رویداد
|
V. پیشنهاد ارزش
این راه حل سیستم را از طریق "سهگانه حسگری-محاسبات-پروتکل" بازسازی میکند:
- لایه دستگاه: تراشههای هوش مصنوعی تعبیه شده اندازهگیری ولتاژ را از انتقال سیگنال به تحلیل رویداد تغییر میدهند.
- لایه شبکه: پروتکل 9-2LE امکان دورهگردانی دیجیتال بین دستگاهها را فراهم میکند.
- لایه سیستم: یکپارچگی عمیق با SCADA بینشهای عملی (مانند نقشههای آسیبپذیری ولتاژ) ایجاد میکند.
توصیف 67% کاهش حوادث کیفیت برق و بازیابی خطا در حد ثانیه برای شبکههای توزیع.