Trasformatore di tensione GIS: Soluzione di Gemello Digitale e Controllo Adattivo
Sfida Centrale: L'integrazione di nuove fonti energetiche intensifica la dinamica della rete, le prestazioni dei tradizionali VT raggiungono i limiti critici
L'integrazione su larga scala di fonti di energia volatili (ad esempio, eolico e solare) impone richieste senza precedenti in termini di sensibilità, velocità e affidabilità dei sistemi di protezione della rete. I tradizionali trasformatori di tensione GIS (VT) presentano limiti critici:
• Ritardo di Risposta: Limitati da tassi di campionamento fissi (tipicamente ≤1kHz) e logica di elaborazione lineare, lottano per catturare in tempo reale eventi transitori ad alta frequenza e non periodici della rete (ad esempio, cali di tensione, distorsione armonica).
• Vincoli nella Decisione: Le strategie di protezione singole non riescono ad adattarsi a scenari complessi della rete indotti dalle energie rinnovabili, causando malfunzionamenti (iperattività) o mancanza di intervento (non risposta a guasti), mettendo a repentaglio la sicurezza ed efficienza della rete.
Soluzione: Sensing intelligente + Ciclo decisionale basato sui dati per GIS-VT
Per affrontare queste sfide, proponiamo una soluzione all'avanguardia che integra gemelli digitali e controllo adattivo:
- Modellazione Digitale a 360°:
Costruisce un mirror digitale ad alta precisione basato sulla struttura fisica, sulle proprietà elettromagnetiche e sui dati ambientali operativi del GIS-VT.
Passaggio Chiave: Integra dati di sensing ad alta velocità (temperatura, pressione, vibrazioni, monitoraggio delle fughe) con flussi di dati elettrici in tempo reale per mappare dinamicamente lo stato fisico del GIS-VT nello spazio virtuale. - Mechanismo di Campionamento Adattativo Intelligente:
Analizza continuamente le condizioni della rete tramite il gemello digitale. Quando si rilevano eventi ad alta dinamica (ad esempio, operazioni di commutazione, sovraccarichi di guasto o fluttuazioni estreme delle rinnovabili), attiva un aumento del tasso di campionamento a livello millisecondi (1kHz → 100kHz) per catturare transitori a livello di dettaglio.
Riduce automaticamente i tassi durante le condizioni stabili, ottimizzando le risorse di calcolo edge e la larghezza di banda di comunicazione. - Hub di Decisione in Tempo Reale Potenziato dal Calcolo Edge:
Nodi di calcolo edge di livello industriale eseguono algoritmi di apprendimento automatico e abbinamento di firme di guasto.
Localizzazione di Guasti Ultra-Rapida: Raggiunge un'accuratezza di localizzazione di guasti ≤5ms utilizzando dati campionati ad alta frequenza.
Commutazione Adattativa di Strategie di Protezione: Distribuisce dinamicamente la logica di protezione ottimale in base ai tipi di guasto identificati (cortocircuito, isolamento, oscillazione armonica, ecc.) e alle condizioni della rete (alta penetrazione di rinnovabili/rete debole), consentendo un ciclo chiuso di "sensazione-identificazione-ottimizzazione strategica" automatica.
Valore Fornito: Abilitare un Futuro di Rete Altamente Resiliente
• Risposta Ultra-Rapida: La rilevazione di tensioni transitorie e le velocità di risposta di protezione sono migliorate ≥300%, stabilendo una robusta "prima linea di difesa" per reti su larga scala.
• Balzo di Affidabilità: Il tasso di malfunzionamento del sistema di protezione è ridotto ≥45%, minimizzando le perdite dovute a tempi morti non necessari.
• Supporto a Penetrazione Elevata di Rinnovabili: Fornisce capacità di sensing affidabile e protezione adattiva per scenari volatili ad alta penetrazione di rinnovabili, accelerando la transizione energetica.
• Manutenzione e Operazioni Intelligenti: La manutenzione predittiva guidata dal gemello digitale migliora significativamente la disponibilità e l'efficienza della gestione del ciclo di vita del GIS.
