Transformador de Tensão GIS: Solução de Gémeo Digital e Controlo Adaptativo
Desafio Central: A Integração de Novas Fontes de Energia Intensifica a Dinâmica da Rede, o Desempenho dos VTs Tradicionais Alcança Limites Críticos
A integração em larga escala de fontes de energia voláteis (por exemplo, eólica e solar) impõe demandas sem precedentes na sensibilidade, velocidade e confiabilidade dos sistemas de proteção da rede. Os Transformadores de Tensão GIS (VTs) tradicionais apresentam limitações críticas:
• Atraso na Resposta: Limitados por taxas de amostragem fixas (tipicamente ≤1kHz) e lógica de processamento linear, eles têm dificuldade em capturar eventos transitórios de alta frequência e não periódicos da rede (por exemplo, quedas de tensão, distorção harmônica) em tempo real.
• Restrições na Tomada de Decisões: Estratégias de proteção únicas falham em se adaptar a cenários complexos da rede induzidos por renováveis, causando operações inadequadas (sobrerreação) ou falhas em operar (não resposta a falhas), comprometendo a segurança e eficiência da rede.
Solução: Sensores Inteligentes + Loop de Tomada de Decisões do GIS-VT Baseado em Dados
Para abordar esses desafios, propomos uma solução de ponta integrando gêmeo digital e controle adaptativo:
- Modelagem Gêmea Digital Multidimensional:
Constrói um espelho digital de alta precisão com base na estrutura física, propriedades eletromagnéticas e dados do ambiente operacional do GIS-VT.
Avanço Chave: Integra dados de sensores de alta velocidade (temperatura, pressão, vibração, monitoramento de vazamentos) com fluxos de dados elétricos em tempo real para mapear dinamicamente o estado físico do GIS-VT no espaço virtual. - Mecanismo de Amostragem Adaptativa Inteligente:
Analisa continuamente as condições da rede através do gêmeo digital. Ao detectar eventos de alta dinâmica (por exemplo, operações de comutação, surtos de falha ou flutuações extremas de renováveis), aciona uma escalada da taxa de amostragem em nível de milissegundos (1kHz → 100kHz) para capturar transientes.
Reduz automaticamente as taxas durante condições estáveis, otimizando os recursos de computação de borda e a largura de banda de comunicação. - HUB de Decisões em Tempo Real Potencializado por Computação de Borda:
Nós de computação de borda de grau industrial embutidos executam algoritmos de aprendizado de máquina e correspondência de assinaturas de falhas.
Localização de Falhas Ultra-Rápida: Consegue uma precisão de localização de falhas de ≤5ms usando dados de amostragem de alta frequência.
Alternância de Estratégias de Proteção Adaptativa: Implementa dinamicamente a lógica de proteção ótima com base nos tipos de falhas identificados (curto-circuito, ilhamento, oscilação harmônica, etc.) e nas condições da rede (alta penetração de renováveis/rede fraca), permitindo um loop de "senso-identificação-otimização de estratégia" fechado.
Valor Entregue: Habilitando um Futuro de Rede Altamente Resiliente
• Resposta Ultra-Rápida: Velocidades de detecção de tensão transitória e resposta de proteção aprimoradas ≥300%, estabelecendo uma robusta "primeira linha de defesa" para redes em larga escala.
• Salto na Confiabilidade: Taxa de maloperacionalidade do sistema de proteção reduzida ≥45%, minimizando perdas de tempo de inatividade desnecessárias.
• Suporte a Renováveis de Alta Penetração: Oferece capacidades de senso e proteção adaptativa confiáveis para cenários voláteis e de alta penetração de renováveis, acelerando a transição energética.
• Manutenção e Operação Inteligente: Manutenção preditiva impulsionada por gêmeo digital melhora significativamente a disponibilidade e a eficiência de gerenciamento do ciclo de vida do GIS.
