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面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的存算一体芯片在智能电网中的边缘计算与故障检测.doc
资料介绍
面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的存算一体芯片在智能电网中的边缘计算与故障检测
摘要
智能电网需要在毫秒级延迟内实时监测电网状态，检测故障并快速恢复供电。随着分布式能源的大规模接入，电网的复杂度大幅增加，传统的集中式处理方案已无法满足实时性要求。本文针对智能电网的边缘计算需求，设计了一种面向存算一体芯片的电网边缘计算方案，通过存算一体阵列实现电网状态的实时监测、故障检测和负荷预测，故障检测延迟低至1ms，功耗仅为0.2W，支持在电网边缘节点直接处理，无需将数据上传到云端，为智能电网的高效运行提供了低延迟、低功耗的边缘智能解决方案。
一、智能电网的边缘计算需求
1.1 实时监测
智能电网包含数万个传感器节点，实时监测电压、电流、频率和功率因数等参数。传感器以每秒数千次的采样率采集数据，必须在毫秒级时间内完成分析，才能及时发现电网的异常状态。在故障发生时，电网的电压和频率在数十毫秒内急剧变化，检测系统必须在故障发生后的5ms内检测到异常，才能触发保护动作，防止故障扩大。
1.2 分布式能源管理
随着光伏、风电等分布式能源的大规模接入，电网的波动性和不确定性显著增加。分布式能源的出力受天气条件影响，需要实时预测和调度。边缘计算节点需要根据当地的天气数据和历史出力数据，预测未来数分钟内的分布式能源出力，为电网调度提供决策依据。
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