Prehľad technológie Smart Grid a jej fungovania a použitia (pre existujúci energetický systém)

Prehľad technológie Smart Grid a jej fungovania a použitia (pre existujúci energetický systém)

V dnešnej dobe systém elektrickej energie čelí radikálnej transformácii na celom svete s dodávkou elektriny z dekarbonizácie, aby nahradila starnúce aktíva a ovládla prírodné zdroje novými informáciami a komunikačné technológie (IKT). Technológia inteligentnej siete je nevyhnutná na zabezpečenie ľahkej integrácie a spoľahlivých služieb pre spotrebiteľov. Systém inteligentnej siete je sebestačný systém elektrickej siete založený na technológia digitálnej automatizácie na monitorovanie , kontrola a analýza v rámci dodávateľského reťazca. Tento systém dokáže veľmi rýchlo nájsť riešenie problémov v existujúcom systéme, ktorý dokáže znížiť počet pracovných síl, a zameria sa na udržateľnú, spoľahlivú, bezpečnú a kvalitnú elektrinu pre všetkých spotrebiteľov.



Prehľad technológie Smart Grid

Inteligentnú sieť možno definovať ako inteligentnú elektrickú sieť, ktorá kombinuje elektrickú sieť a inteligentnú digitálnu komunikačnú technológiu. Inteligentná sieť je schopná poskytovať elektrickú energiu z viacerých a široko distribuovaných zdrojov, napríklad z veterných turbín, solárne energetické systémy , a možno aj hybridné elektrické vozidlá typu plug-in.


Prehľad technológie Smart Grid

Prehľad technológie Smart Grid





Komponenty inteligentnej siete

Na dosiahnutie modernizovanej inteligentnej siete by sa mala vyvinúť široká škála technológií, ktoré sa musia implementovať. Tieto technológie sa zvyčajne zoskupovali do nasledujúcich kľúčových technologických oblastí, ako je uvedené nižšie.

Inteligentné spotrebiče: Inteligentné spotrebiče sú schopné rozhodnúť sa, kedy budú spotrebovávať energiu, na základe vopred nastavených preferencií zákazníka. To môže viesť k znižovaniu špičkových záťaží, ktoré majú vplyv na náklady na výrobu elektriny. Napríklad inteligentné snímače, ako napríklad snímač teploty, ktorý sa používa v tepelných staniciach na reguláciu teploty kotla na základe preddefinovaných úrovní teploty.



Inteligentné merače výkonu: Inteligentné merače poskytujú obojsmernú komunikáciu medzi poskytovateľmi energie a spotrebiteľmi koncových používateľov, aby automatizovali zhromažďovanie údajov o fakturácii, zisťovali poruchy zariadení a oveľa rýchlejšie odosielali opravárenské tímy na presné miesto.

Komponenty inteligentnej siete

Komponenty inteligentnej siete

Inteligentné rozvodne: Zahrnuté sú rozvodne, ktoré monitorujú a riadia nekritické a kritické prevádzkové údaje, ako sú stav napájania, výkonový faktor, prerušovač, zabezpečenie, stav transformátora atď. Rozvodne sa používajú na niekoľkonásobnú transformáciu napätia na mnohých miestach, čo zaisťuje bezpečné a spoľahlivé dodanie. energie. Inteligentné rozvodne sú tiež potrebné na rozdelenie cesty toku elektriny do mnohých smerov. Rozvodne vyžadujú na svoju činnosť veľké a veľmi drahé vybavenie, vrátane transformátorov, spínačov, kondenzátorových bánk, ističov, sieťovo chránených relé a niekoľkých ďalších.


Inteligentné rozvodne

Inteligentné rozvodne

Super vodivé káble: Používajú sa na zabezpečenie prenosu energie na veľké vzdialenosti a automatizované nástroje na monitorovanie a analýzu, ktoré sú schopné detekovať poruchy samotné alebo dokonca predpovedať káble a poruchy na základe počasia v reálnom čase a histórie výpadkov.

Super vodivé káble

Super vodivé káble

Integrovaná komunikácia: Kľúčom k technológii inteligentných sietí je integrovaná komunikácia. Musí to byť tak rýchle, ako to vyhovuje potrebám systému v reálnom čase. V závislosti od potreby sa pri komunikácii v inteligentných sieťach používa veľa rôznych technológií Programovateľný logický radič (PLC) , bezdrôtový, mobilný, SCADA (dozorná kontrola a získavanie údajov) a BPL.Kľúčové informácie o integrovanej komunikácii.

pokles

pokles

Kľúčové aspekty integrovanej komunikácie

  • Ľahké nasadenie
  • Latencia
  • Normy
  • Únosnosť údajov
  • Zabezpečiť
  • Schopnosť pokrytia sieťou
Kľúčové aspekty integrovanej komunikácie

Kľúčové aspekty integrovanej komunikácie

Fázorové meracie jednotky (PMU): Používa sa na meranie elektrických vĺn v elektrickej sieti pomocou spoločného zdroja času na synchronizáciu. Časový synchronizátor umožňuje synchronizované merania viacerých vzdialených meracích bodov v sieti v reálnom čase.

Výhody inteligentnej siete

  • Integrujte izolované technológie: inteligentná sieť umožňuje lepšie hospodárenie s energiou
  • Ochranné riadenie elektrickej siete počas mimoriadnej situácie
  • Lepší dopyt, reakcia na ponuku / dopyt
  • Lepšia kvalita energie
  • Znížte emisie uhlíka
  • Zvýšený dopyt po energii: Vyžaduje zložitejšie a kritickejšie riešenia s lepším hospodárením s energiou
  • Integrácia obnoviteľných zdrojov

Nevýhody inteligentnej siete

Problémy s ochranou súkromia

Najväčším problémom je bezpečnosť v systéme inteligentnej siete. Gridový systém využíva niektoré inteligentné merače, ktoré sú automatizované a poskytujú komunikáciu medzi dodávateľom energie a zákazníkom. Tu je možné ľahko nabiť nejaký typ inteligentných meračov a môžu riadiť napájanie jednej budovy alebo celej štvrte.

Volatilita mriežky

Sieť Smart Grid má na svojich okrajoch, teda vo vstupnom bode a na merači koncového používateľa, veľa inteligencie. Ale mriežka nemá v strede dostatočnú inteligenciu, ktorá riadi prepínacie funkcie. Tento nedostatok integrovaného vývoja robí zo siete nestabilnú sieť. Technické zdroje sa vyliali do výroby energie a spotreby energie spotrebiteľa, čo sú okraje siete. Ak je však do siete pridaných príliš veľa uzlov pred vývojom softvérovej inteligencie na jej riadenie, podmienky povedú k nestabilnej inteligentnej sieti.

Aplikácie inteligentnej siete

Inteligentná sieť zohráva dôležitú úlohu v moderných inteligentných technológiách. Nasledujú najbežnejšie aplikácie technológie inteligentných sietí.

Budúce aplikácie a služby Trh v reálnom čase
Obchod a starostlivosť o zákazníkaTok aplikačných údajov do / zo systémov riadenia energie koncových používateľov
Inteligentné nabíjanie PHEV a V2GTok aplikačných údajov pre PHEV
Distribuovaná výroba a ukladanieMonitorovanie distribuovaného majetku
Optimalizácia siete

Samoobslužná mriežka: ochrana proti poruchám, správa výpadkov, dynamická kontrola napätia, integrácia údajov o počasí, centralizovaná kontrola banky kondenzátorov, automatizácia distribúcie a rozvodne, pokročilé snímanie, automatická rekonfigurácia napájacieho zdroja.

Dopytová reakcia

Pokročilá údržba a reakcia na dopyt, predpovedanie zaťaženia a radenie.
AMI (Advanced merering infrastructure)Poskytuje vzdialené odčítanie meračov, detekciu krádeže, predplácanie zákazníkom, správu mobilných pracovných síl
Softvérové ​​požiadavky

Keil kompilátor, jazyk: Embedded C alebo Assembly

Hardvérové ​​požiadavky

Predprogramovaný mikrokontrolér (AT89C51 / S52), merač energie, Max232, rezistory, GSM modul , LCD (16 × 2), LED, Krištáľový oscilátor , Kondenzátory, diódy, transformátor, regulátor a záťaž.

Merač elektrickej energie založený na IOT čítajúci cez internet

Hlavným cieľom tohto projektu je vyvinúť IOT (internet vecí) založené na odpočte počítadla energie zobrazené pre spotrebované jednotky a náklady na spotrebu cez internet vo formáte grafu a rozchodu. V tomto projekte sme použili digitálny elektromer, ktorého blikajúci LED signál je cez LDR prepojený s mikrokontrolérom 8051 rodín. Na 1 jednotku bliká LED dióda 3200-krát. Senzor LDR preruší naprogramovaný mikrokontrolér, zakaždým, keď indikátor LED bliká.

Bloková schéma inteligentného merača energie Merač energie založený na IoT

Bloková schéma inteligentného merača energie Merač energie založený na IoT

Mikrokontrolér vezme toto čítanie a zobrazí ho na displeji LCD, ktorý je správne prepojený s mikrokontrolérom. Toto čítanie elektromer sa tiež posiela do GSM modem napájaný mikrokontrolérom cez radič úrovne IC a RS232. SIM karta použitá v modeme, ktorý má pripojenie na internet, prenáša údaje priamo na vyhradenú webovú stránku na zobrazenie alebo na mobilný telefón zákazníka kdekoľvek na svete vo viacúrovňovom grafickom formáte

Jedná sa teda o prehľad technológie inteligentných sietí. Dúfame, že ste tomuto konceptu lepšie porozumeli. Ďalej akékoľvek otázky týkajúce sa tohto konceptu alebo implementácie akýchkoľvek elektrické projekty , prosím, poskytnite svoje cenné návrhy komentárom v sekcii komentárov nižšie. Tu je otázka pre vás, Aké sú výhody použitia technológie inteligentných sietí ?