
I. 技術的背景と課題
従来の電磁式電流変換器(CTs)は、大型で取り付けが複雑、線形性が悪く、磁気飽和に敏感というボトルネックに直面しています。スマートグリッドとデジタル変電所の発展に伴い、測定精度、ダイナミック応答、データ統合能力に対する要求が高まっています。電子式電流変換器(ECTs)は、完全デジタル化、高帯域幅、低消費電力という特徴を持ち、次世代電力システムの理想的なソリューションとなっています。
II. コアソリューションのハイライト
システム統合、構成の柔軟性、プラグアンドプレイ設計の原則に基づいて、このソリューションは以下のブレイクスルーを達成します:
- 深いシステム統合
- 統合センシングと処理: 高精度ロゴスキコイル/低消費電力TMR/AMRセンサー、統合信号調整、A/D変換、デジタル処理モジュールを組み込み、デバイスレベルで直接電流のデジタル化を実現します。
- 標準プロトコル出力: IEC 61850-9-2LE/9-2, IEC 60044-8, Modbusなどの標準プロトコルをサポートし、純粋なデジタル信号を出力し、保護リレー、測定・制御ユニット、ローカルエッジコンピューティングノードとのシームレスな統合を可能にします。
- 中間部品の削減: 従来のCTに必要な二次変換ケーブルやマージングユニットを排除し、システムの複雑さと潜在的な故障点を軽減します。
- 究極の構成の柔軟性
- モジュラー型ハードウェアデザイン: センサー、処理ユニット、通信インターフェースの独立した構成とアップグレードをサポートします。ユーザーは測定帯域(例:50Hzから20kHz)など、仕様を選択することができます。
- ソフトウェア定義機能: 統一された構成プラットフォーム(例:Webインターフェースまたは専用ツール)を通じて、サンプリングレート(1kS/sから1MS/s)、測定範囲(5Aから100kA)、警報閾値などのパラメータをリモートで調整し、保護、計量、高調波解析など複数のシナリオに対応します。
- トポロジー変更への動的適応: システム拡張や改造にはソフトウェア構成の更新だけで対応でき、ハードウェアの交換は必要ありません。
- 真のプラグアンドプレイ体験
- 簡易物理インストール: コンパクト設計(サイズ60%以上の削減)と標準化されたインターフェース(例:M12コネクタ)により、迅速なレール/ボルト取り付けが可能になり、現場での配線時間を80%削減します。
- ゼロ構成自動接続: 電源投入時にデバイスは自動的にID(デバイスID、モデル、プロトコルバージョン)をブロードキャストします。マスターシステム(例:SCADAまたはIEDs)は自動認識して事前定義された構成テンプレートをロードします。
- コミッショニング不要の動作: 工場での事前校正と温度補償アルゴリズムにより、クラス0.2 / 0.5の精度を確保し、現場での手動校正は不要です。自己診断(例:ワイヤブレーキ検出、ドリフト警報)もサポートします。
III. スマート高度アプリケーションのためのデバイス上での処理の有効化
ECTsは単なるデータ収集ユニットではなく、インテリジェントエッジノードでもあります:
- デバイス上の計算: 内蔵ARM Cortex-M7プロセッサにより、リアルタイムの高調波分析(THD/個別の高調波)、瞬時波形記録、電力品質評価(P/Q/S計算)が可能になり、マスターステーションのデータ処理負荷を軽減します。
- 将来の拡張性: AIアクセラレータインタフェースを事前に装備しており、予測モデル(例:電流波形認識に基づくモータベアリング摩耗早期警告)や動的容量拡張アルゴリズムのデプロイをサポートします。
IV. 標準化されたインターフェースによりフルエコシステムの相互運用性を確保
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インターフェース/プロトコル
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適用シナリオ
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価値
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IEC 61850-9-2LE
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デジタル変電所保護および監視
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ミリ秒レベルの同期サンプリング、GOOSE/SVネットワークとのシームレスな統合
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Ethernet/IP
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産業自動化システム統合
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IT/OTデータ融合のためのOPC UAをサポート
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DL/T 860 (IEC 61850)
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国内スマートグリッド互換性
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国網/CSG標準化要件を満たす
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V. 価値の要約
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次元
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従来のCT
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このECTソリューション
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改善
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インストールおよびコミッショニング時間
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3-5日
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<4時間
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90%の効率向上
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システム改造コスト
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高(ケーブルとMUの交換が必要)
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非常に低い(構成のみ)
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40%のCAPEX削減
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O&Mの複雑さ
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定期的な校正、飽和に弱い
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メンテナンスフリー+自己診断
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70%のOPEX削減
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高度な機能サポート
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外部デバイスに依存
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ネイティブ統合
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リアルタイム分析と予知保全の解禁
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