Šiais laikais elektros energijos sistema visame pasaulyje vyksta radikalios pertvarkos, kai dekarbonizuojamas elektros energijos tiekimas pakeičia senstančius turtus ir kontroliuoja gamtos išteklius nauja informacija ir ryšių technologijos (IRT). Išmaniojo tinklo technologija yra būtina norint lengvai integruoti ir patikimai aptarnauti vartotojus. Pažangiųjų tinklų sistema yra savarankiška elektros tinklo sistema, pagrįsta skaitmeninė automatikos technologija stebėjimui , kontrolė ir analizė tiekimo grandinėje. Ši sistema gali greitai rasti problemų sprendimą esamoje sistemoje, kuri gali sumažinti darbo jėgą, ir ji bus skirta visiems vartotojams tausiai, patikimai, saugiai ir kokybiškai.
Išmaniojo tinklo technologijos apžvalga
Išmanųjį tinklą galima apibrėžti kaip išmanųjį elektros tinklą, sujungiantį elektros tinklą ir išmaniąją skaitmeninio ryšio technologiją. Išmanusis tinklas gali tiekti elektros energiją iš daugelio ir plačiai paskirstytų šaltinių, pavyzdžiui, iš vėjo turbinų, saulės energijos sistemos , o gal net ir įjungiamas hibridines elektrines transporto priemones.
Išmaniojo tinklo technologijos apžvalga
Išmaniojo tinklo komponentai
Norint pasiekti modernizuotą išmanųjį tinklą, reikėtų sukurti ir įgyvendinti įvairiausias technologijas. Šios technologijos paprastai suskirstytos į šias pagrindines technologijų sritis, kaip aptarta toliau.
Pažangūs prietaisai: Pažangūs prietaisai gali nuspręsti, kada vartoti energiją, remdamiesi iš anksto nustatytais kliento pageidavimais. Tai gali paskatinti mažinti didžiausias apkrovas, kurios turi įtakos elektros gamybos sąnaudoms. Pavyzdžiui, išmanieji jutikliai, pavyzdžiui, temperatūros jutiklis, naudojamas termo stotyse, siekiant reguliuoti katilo temperatūrą pagal iš anksto nustatytą temperatūros lygį.
Išmanieji galios matuokliai: Išmanieji skaitikliai teikia abipusį ryšį tarp energijos tiekėjų ir galutinių vartotojų, kad būtų galima automatizuoti atsiskaitymo duomenų rinkimą, aptikti įrenginių gedimus ir daug greičiau išsiųsti remonto ekipažus į tikslią vietą.
Išmaniojo tinklo komponentai
Išmaniosios pastotės: pastotės apima nekritinių ir kritinių eksploatacinių duomenų, tokių kaip galios būklė, galios koeficiento našumas, pertraukiklis, apsauga, transformatoriaus būsena ir kt., stebėjimą ir valdymą. Pastotės yra naudojamos įtampai kelis kartus transformuoti daugelyje vietų, užtikrinant saugų ir patikimą tiekimą energijos. Išmaniosios pastotės taip pat yra būtinos norint padalyti elektros srauto kelią į daugelį krypčių. Pastočių veikimui reikalinga didelė ir labai brangi įranga, įskaitant transformatorius, jungiklius, kondensatorių bankus, automatinius jungiklius, tinkle apsaugotas reles ir keletą kitų.
Išmaniosios pastotės
Super laidūs kabeliai: Jie naudojami teikti tolimojo elektros energijos perdavimą ir automatizuotas stebėjimo ir analizės priemones, galinčias aptikti gedimus arba netgi numatyti laidą ir gedimus, remiantis realiu laiku vykstančiais duomenų orais ir nutrūkimo istorija.
Super laidūs laidai
Integruotas ryšys: Pažangaus tinklo technologijos raktas yra integruotas ryšys. Tai turi būti pakankamai greita, kad atitiktų sistemos poreikius realiuoju laiku. Atsižvelgiant į poreikį, išmaniajame tinkle, pavyzdžiui, naudojama daug įvairių technologijų Programuojamas loginis valdiklis (PLC) , belaidis, korinis, SCADA (priežiūros kontrolė ir duomenų gavimas) ir BPL. Pagrindiniai integruoto bendravimo aspektai.
mažinti
Pagrindinės integruotos komunikacijos aplinkybės
- Diegimo paprastumas
- Vėlavimas
- Standartai
- Duomenų talpa
- Saugus
- Tinklo aprėpties galimybė
Pagrindinės integruotos komunikacijos aplinkybės
Fazoriniai matavimo vienetai (PMU): Tai naudojama elektros bangoms matuoti elektros tinkle, naudojant sinchronizavimui bendrą laiko šaltinį. Laiko sinchronizatorius leidžia sinchronizuoti realaus laiko kelis nuotolinio matavimo taškus tinklelyje.
Išmaniojo tinklo pranašumai
- Integruoti izoliuotas technologijas: išmanusis tinklas leidžia geriau valdyti energiją
- Apsauginis elektros tinklo valdymas avarinės situacijos metu
- Geresnis paklausa, pasiūla / paklausos reakcija
- Geresnė energijos kokybė
- Sumažinti anglies dvideginio išmetimą
- Padidėjusi energijos paklausa: reikalingi sudėtingesni ir kritiškesni sprendimai, geriau valdant energiją
- Atsinaujinančių šaltinių integracija
Išmaniojo tinklo trūkumai
Privatumo problemos
Didžiausias rūpestis yra saugumas išmaniojo tinklo sistemoje. „Grid“ sistemoje naudojami kai kurie išmanieji skaitikliai, kurie yra automatizuoti ir teikia ryšį tarp energijos tiekėjo ir vartotojo. Čia galima lengvai nulaužti kai kuriuos išmaniųjų skaitiklių tipus ir jie gali valdyti vieno pastato ar viso rajono maitinimą.
Tinklelio nepastovumas
„Smart Grid“ tinklas turi daug intelekto savo kraštuose, tai yra įėjimo taške ir galutinio vartotojo matuoklyje. Tačiau tinklelio viduryje nepakanka intelekto, valdančio perjungimo funkcijas. Dėl to, kad trūksta integruoto vystymosi, tinklas tampa nepastoviu tinklu. Inžineriniai ištekliai buvo išlieti į energijos gamybą ir vartotojų energijos vartojimą, kurie yra tinklo kraštai. Tačiau jei prieš kuriant programinės įrangos intelektą, kad būtų galima jį valdyti, bus pridėta per daug mazgų, sąlygos sukurs nepastovų išmanųjį tinklą.
„Smart Grid“ programos
Išmanusis tinklas vaidina svarbų vaidmenį šiuolaikinėse išmaniose technologijose. Toliau pateikiamos dažniausiai naudojamos išmaniojo tinklo technologijos.
| Ateities programos ir paslaugos | Realaus laiko rinka |
| Verslo ir klientų aptarnavimas | Taikymo duomenų srautas į / iš galutinio vartotojo energijos valdymo sistemų |
| Išmanus PHEV ir V2G įkrovimas | PHEV taikymo duomenų srautas |
| Paskirstyta gamyba ir saugojimas | Paskirstyto turto stebėsena |
| Tinklelio optimizavimas
| Savigydos tinklelis: apsauga nuo gedimų, nutrūkimo valdymas, dinamiškas įtampos valdymas, oro duomenų integravimas, centralizuotas kondensatorių banko valdymas, paskirstymo ir pastočių automatizavimas, pažangus jutimas, automatinis tiektuvo pertvarkymas. |
| Paklausos atsakas | Pažangus poreikio palaikymas ir reagavimas į paklausą, apkrovos prognozavimas ir perjungimas. |
| AMI (pažangi matavimo infrastruktūra) | Teikia nuotolinį skaitiklio nuskaitymą, vagystės nustatymą, išankstinį klientų mokėjimą, mobiliosios darbo jėgos valdymą |
Programinės įrangos reikalavimai
Keil kompiliatorius, Kalba: Įterptoji C arba Asamblėja
Aparatinės įrangos reikalavimai
Iš anksto užprogramuotas mikrovaldiklis (AT89C51 / S52), energijos skaitiklis, „Max232“, rezistoriai, GSM modulis , LCD (16 × 2), LED, Krištolo osciliatorius , Kondensatoriai, diodai, transformatorius, reguliatorius ir apkrova.
IOT pagrįstas elektros energijos skaitiklių skaitymas per internetą
Pagrindinis šio projekto tikslas yra sukurti IOT (daiktų internetas) pagrįstas energijos skaitiklio rodmuo, rodomas internete suvartotų vienetų ir vartojimo išlaidų atžvilgiu, diagramos ir matuoklio formatu. Šiame projekte mes paėmėme skaitmeninį energijos skaitiklį, kurio mirksintis LED signalas per LDR yra sujungtas su 8051 šeimos mikrovaldikliu. 1 vienetui mirksintis šviesos diodas mirksi 3200 kartų. LDR jutiklis pertraukia užprogramuotą mikrovaldiklį kiekvieną kartą, kai matuoklis mirksi.
Pažangiosios energijos skaitiklio bloko schema. IoT pagrįstas energijos skaitiklis
Mikrovaldiklis ima šį rodmenį ir parodo jį LCD, tinkamai sujungtame su mikrovaldikliu. Šis skaitymas energijos skaitiklis taip pat siunčiamas į GSM modemą maitina mikrovaldiklis per lygio perjungiklio IC ir RS232 jungtį. SIM, naudojama modeme, kuriame veikia internetas, duomenis perduoda tiesiai į tam skirtą tinklalapį, kurį reikia rodyti, arba į kliento mobilųjį telefoną, bet kurioje pasaulio vietoje daugiapakopiu grafiniu formatu.
Taigi visa tai yra pažangiųjų tinklų technologijos apžvalga. Tikimės, kad jūs geriau supratote šią koncepciją. Be to, bet kokie klausimai, susiję su šia koncepcija ar jų įgyvendinimu elektros projektai , pateikite savo vertingus pasiūlymus komentuodami žemiau esančiame komentarų skyriuje. Štai jums klausimas, Kokie yra pažangiųjų tinklų technologijos naudojimo pranašumai ?
