В настоящее время электроэнергетическая система сталкивается с радикальной трансформацией во всем мире с декарбонизацией электроснабжения, чтобы заменить стареющие активы и контролировать природные ресурсы с помощью новой информации и коммуникационные технологии (ИКТ). Технология интеллектуальной сети необходима для обеспечения простой интеграции и надежного обслуживания потребителей. Система интеллектуальной сети - это самодостаточная система электросети, основанная на технология цифровой автоматизации для мониторинга , контроль и анализ в цепочке поставок. Эта система может очень быстро найти решение проблем в существующей системе, которая может сократить рабочую силу и будет нацелена на обеспечение устойчивой, надежной, безопасной и качественной электроэнергии для всех потребителей.
Обзор технологии Smart Grid
Интеллектуальную сеть можно определить как интеллектуальную электрическую сеть, сочетающую электрическую сеть и интеллектуальные технологии цифровой связи. Интеллектуальная сеть способна обеспечивать электроэнергией из нескольких и широко распределенных источников, таких как ветряные турбины, солнечные энергетические системы и, возможно, даже гибридные электромобили.
Обзор технологии Smart Grid
Компоненты Smart Grid
Для создания модернизированной интеллектуальной сети необходимо разработать и внедрить широкий спектр технологий. Эти технологии обычно сгруппированы в следующие ключевые технологические области, как описано ниже.
Интеллектуальные устройства: Интеллектуальные устройства способны решать, когда потреблять энергию, на основе предварительно установленных предпочтений клиента. Это может привести к сокращению пиковых нагрузок, которые влияют на затраты на производство электроэнергии. Например, интеллектуальные датчики, такие как датчик температуры, который используется на тепловых станциях для контроля температуры котла на основе заранее определенных уровней температуры.
Умные измерители мощности: Интеллектуальные счетчики обеспечивают двустороннюю связь между поставщиками электроэнергии и конечными потребителями, чтобы автоматизировать сбор данных для выставления счетов, обнаруживать отказы устройств и гораздо быстрее направлять ремонтные бригады в нужное место.
Компоненты Smart Grid
Умные подстанции: подстанции включают мониторинг и контроль некритичных и критических эксплуатационных данных, таких как состояние мощности, коэффициент мощности, выключатель, безопасность, состояние трансформатора и т. д. Подстанции используются для многократного преобразования напряжения во многих местах, что обеспечивает безопасную и надежную доставку энергии. Умные подстанции также необходимы для разделения пути потока электроэнергии на множество направлений. Для работы подстанций требуется большое и очень дорогое оборудование, включая трансформаторы, переключатели, конденсаторные батареи, автоматические выключатели, реле с сетевой защитой и ряд другого.
Умные подстанции
Сверхпроводящие кабели: Они используются для обеспечения передачи электроэнергии на большие расстояния, а также для автоматизированных средств мониторинга и анализа, способных обнаруживать неисправности или даже прогнозировать неисправности кабеля и неисправности на основе данных о погоде в реальном времени и истории отключений.
Сверхпроводящие кабели
Интегрированные коммуникации: Ключ к технологии умных сетей - это интегрированные коммуникации. Он должен быть настолько быстрым, насколько достаточно для удовлетворения потребностей системы в реальном времени. В зависимости от потребности в коммуникациях умных сетей используется множество различных технологий, например: Программируемый логический контроллер (ПЛК) , беспроводной, сотовый, SCADA (диспетчерский контроль и сбор данных) , и BPL. ключевые аспекты интегрированной коммуникации.
снижаться
Ключевые аспекты интегрированной коммуникации
- Легкость развертывания
- Задержка
- Стандарты
- Пропускная способность данных
- Безопасный
- Возможность покрытия сети
Ключевые аспекты интегрированной коммуникации
Единицы измерения фазора (PMU): Это используется для измерения электрических волн в электросети с использованием общего источника времени для синхронизации. Синхронизатор времени позволяет синхронизировать измерения в реальном времени нескольких удаленных точек измерения в сети.
Преимущества Smart Grid
- Интегрируйте изолированные технологии: интеллектуальная сеть обеспечивает лучшее управление энергопотреблением
- Защитное управление электросетью при чрезвычайных ситуациях
- Лучший спрос, реакция спроса / предложения
- Лучшее качество электроэнергии
- Снизить выбросы углерода
- Повышенный спрос на энергию: требуются более сложные и важные решения с лучшим управлением энергопотреблением.
- Интеграция возобновляемых источников энергии
Недостатки Smart Grid
Проблемы с конфиденциальностью
Наибольшую озабоченность вызывает безопасность в системе умных сетей. Сетевая система использует несколько интеллектуальных счетчиков, которые автоматизированы и обеспечивают связь между поставщиком электроэнергии и потребителем. Здесь некоторые типы интеллектуальных счетчиков могут быть легко взломаны, и они могут контролировать электроснабжение отдельного здания или всего района.
Волатильность сети
Сеть Smart Grid обладает большим интеллектом по краям, то есть на входе и на счетчике конечного пользователя. Но у сети недостаточно интеллекта посередине, управляющего функциями переключения. Отсутствие интегрированного развития делает сеть нестабильной. Инженерные ресурсы были вложены в производство электроэнергии и потребление энергии потребителями, которые являются границами сети. Однако, если к сети будет добавлено слишком много узлов до разработки программного обеспечения для управления ею, эти условия приведут к нестабильной интеллектуальной сети.
Приложения Smart Grid
Умные сети играют важную роль в современных умных технологиях. Ниже приведены наиболее распространенные применения технологии интеллектуальных сетей.
| Будущие приложения и услуги | Рынок в реальном времени |
| Бизнес и обслуживание клиентов | Поток данных приложений в / из систем управления энергопотреблением конечных пользователей |
| Умная зарядка PHEV и V2G | Поток данных приложения для PHEV |
| Распределенная генерация и хранение | Мониторинг распределенных активов |
| Оптимизация сетки
| Самовосстанавливающаяся сеть: защита от сбоев, управление отключениями, динамический контроль напряжения, интеграция данных о погоде, централизованное управление конденсаторными батареями, автоматизация распределения и подстанции, расширенное зондирование, автоматическая реконфигурация фидера. |
| Ответ на спрос | Расширенное обслуживание спроса и реагирование на спрос, прогнозирование и переключение нагрузки. |
| AMI (Расширенная инфраструктура измерения) | Обеспечивает удаленное считывание показаний счетчиков, обнаружение краж, предоплату клиентов, управление мобильным персоналом |
Требования к программному обеспечению
Компилятор Keil, язык: встроенный C или сборка
Требования к оборудованию
Предварительно запрограммированный микроконтроллер (AT89C51 / S52), измеритель энергии, Max232, резисторы, GSM модуль , ЖК-дисплей (16 × 2), светодиод, Кристаллический осциллятор , Конденсаторы, диоды, трансформатор, регулятор и нагрузка.
Считывание показаний счетчика электроэнергии на основе Интернета вещей через Интернет
Основная цель этого проекта - разработать IOT (Интернет вещей) на основе показаний счетчика энергии, отображаемых для потребленных единиц и затрат на потребление через Интернет в формате диаграммы и датчика. В этом проекте мы использовали цифровой счетчик энергии, сигнал мигающего светодиода которого передается на микроконтроллер 8051 семейств через LDR. На 1 единицу, светодиод мигает 3200 раз. Датчик LDR дает прерывание запрограммированному микроконтроллеру, при каждом мигании светодиода счетчика.
Блок-схема интеллектуального измерителя энергии измерителя энергии на основе Интернета вещей
Микроконтроллер принимает это показание и отображает его на ЖК-дисплее, должным образом подключенном к микроконтроллеру. Это чтение счетчик энергии также отправляется в GSM питание модема осуществляется микроконтроллером через микросхему переключателя уровня и канал RS232. SIM-карта, используемая в модеме с подключением к Интернету, передает данные непосредственно на выделенную веб-страницу для отображения или на мобильный телефон клиента в любой точке мира в многоуровневом графическом формате.
Таким образом, это все об обзоре технологии интеллектуальных сетей. Мы надеемся, что вы лучше понимаете эту концепцию. Кроме того, любые вопросы относительно этой концепции или реализации каких-либо электрические проекты , пожалуйста, дайте свои ценные предложения, комментируя в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, В чем преимущества использования технологии умных сетей ?
