راه‌حل‌های تحول‌بخش ECT: پلاگ و پلی سیمای بی‌درنگ، سیستم‌های یکپارچه و پیکربندی انعطاف‌پذیر

۱. زمینه فنی و چالش‌ها
ترانسفورماتورهای جریان الکترومغناطیسی (CTs) سنتی با مشکلاتی مانند حجم بزرگ، نصب پیچیده، خطی بودن ضعیف و آسیب‌پذیری در برابر اشباع مغناطیسی مواجه هستند. با توسعه شبکه‌های هوشمند و زیرстанسیون‌های دیجیتال، تقاضا برای دقت اندازه‌گیری بالاتر، پاسخ دینامیکی و توانایی یکپارچگی داده‌ها افزایش یافته است. ترانسفورماتورهای جریان الکترونیکی (ECTs) که با ویژگی‌های دیجیتالی کامل، پهنای باند بالا و مصرف انرژی کم شناخته می‌شوند، به عنوان راه‌حل مطلوب برای سیستم‌های قدرت نسل بعدی مطرح شده‌اند.

۲. نکات مهم راه‌حل اصلی
با توجه به اصول یکپارچگی سیستم، انعطاف‌پذیری در تنظیم و طراحی پلاگ و پلی، این راه‌حل به دستاوردهای زیر دست یافته است:

1. یکپارچگی عمیق سیستم
   • حسگری و پردازش یکپارچه: شامل لوله‌های روگوسکی با دقت بالا/سنسورهای TMR/AMR با مصرف انرژی کم، ماژول‌های شرایط‌سازی سیگنال، تبدیل A/D و پردازش دیجیتال، که به دیجیتال‌سازی مستقیم جریان در سطح دستگاه منجر می‌شود.
   • خروجی پروتکل مستقیم: پشتیبانی از پروتکل‌های استاندارد مانند IEC 61850-9-2LE/9-2، IEC 60044-8 و Modbus برای خروجی سیگنال‌های دیجیتال خالص، که امکان یکپارچگی بی‌درنگ با رله‌های محافظت، واحد‌های اندازه‌گیری و کنترل و گره‌های محاسبات لبه محلی را فراهم می‌کند.
   • کاهش مؤلفه‌های میانی: حذف نیاز به کابل‌های تبدیل ثانویه و واحد‌های ترکیبی مورد نیاز ترانسفورماتورهای CT سنتی، که پیچیدگی سیستم و نقاط شکننده بالقوه را کاهش می‌دهد.
2. انعطاف‌پذیری کامل در تنظیم
   • طراحی سخت‌افزاری مدولار: پشتیبانی از تنظیم و به‌روزرسانی مستقل سنسورها، واحد‌های پردازش و رابط‌های ارتباطی. کاربران می‌توانند به صورت انعطاف‌پذیر مشخصات (مانند گزینه‌های پهنای باند اندازه‌گیری از ۵۰Hz تا ۲۰kHz) را انتخاب کنند.
   • عملکرد تعریف‌شده توسط نرم‌افزار: از طریq یک پلتفرم تنظیم یکپارچه (مانند رابط وب یا ابزارهای اختصاصی)، پارامترهایی مانند نرخ نمونه‌برداری (۱kS/s تا ۱MS/s)، دامنه اندازه‌گیری (۵A تا ۱۰۰kA) و حد آستانه هشدار را به صورت دوردست تنظیم کنید تا به سناریوهای مختلف مانند محافظت، اندازه‌گیری و تجزیه و تحلیل هارمونیک تطبیق داده شود.
   • تطبیق پویا با تغییرات توپولوژی: فقط به‌روزرسانی تنظیمات نرم‌افزاری برای گسترش یا بازسازی سیستم نیاز است و جایگزینی سخت‌افزار الزامی نیست.
3. تجربه واقعی پلاگ و پلی
   • نصب فیزیکی ساده: طراحی فشرده (کاهش بیش از ۶۰٪ در اندازه) و رابط‌های استاندارد (مانند کنکتورهای M12) پشتیبانی از نصب سریع روی ریل یا مهره، که زمان سیم‌کشی محلی را تا ۸۰٪ کاهش می‌دهد.
   • اتصال خودکار بدون تنظیم: پس از روشن شدن، دستگاه‌ها به صورت خودکار هویت خود (شامل ID دستگاه، مدل، نسخه پروتکل) را پخش می‌کنند. سیستم‌های اصلی (مانند SCADA یا IEDs) می‌توانند هویت را به صورت خودکار تشخیص داده و الگوهای تنظیم پیش‌تعریف شده را بارگذاری کنند.
   • عملکرد بدون نیاز به راه‌اندازی: کالیبراسیون پیش‌ Fabrik و الگوریتم‌های جبران دما دقت (کلاس ۰٫۲ / ۰٫۵) را بدون نیاز به کالیبراسیون دستی محلی تضمین می‌کنند؛ پشتیبانی از خودتشخیص (مانند تشخیص قطع سیم، هشدارهای گریز).

۳. فعال‌سازی پردازش روی دستگاه برای برنامه‌های پیشرفته هوشمند
ECTs تنها واحدهای جمع‌آوری داده نیستند، بلکه گره‌های لبه هوشمند نیز هستند:

• پردازش روی دستگاه: پردازنده ARM Cortex-M7 داخلی امکان تجزیه و تحلیل هارمونیک در زمان حقیقی (THD/هارمونیک‌های جداگانه)، ضبط موج‌های گذرا و ارزیابی کیفیت توان (P/Q/S calculations) را فراهم می‌کند، که بار پردازش داده‌ها را در ایستگاه‌های اصلی کاهش می‌دهد.
• قابلیت گسترش آماده برای آینده: مجهز به رابط شتاب‌دهنده AI برای پشتیبانی از بارگذاری مدل‌های پیش‌بینی (مانند هشدار زودرس برای ارتداد محور موتور بر اساس تشخیص موج جریان) یا الگوریتم‌های گسترش ظرفیت دینامیکی.

۴. رابط‌های استاندارد اطمینان از همکاری کامل اکوسیستم

۵. خلاصه ارزش