V dnešní době systém elektrické energie čelí celosvětové radikální transformaci dodávkami elektřiny z dekarbonizace, aby nahradily stárnoucí aktiva a kontrolovaly přírodní zdroje novými informacemi a komunikační technologie (ICT). Technologie inteligentní sítě je zásadní pro poskytování snadné integrace a spolehlivých služeb spotřebitelům. Systém inteligentní sítě je soběstačný systém elektrické sítě založený na digitální automatizační technologie pro monitorování , kontrola a analýza v rámci dodavatelského řetězce. Tento systém dokáže velmi rychle najít řešení problémů v existujícím systému, který může snížit počet zaměstnanců, a zaměří se na udržitelnou, spolehlivou, bezpečnou a kvalitní elektřinu pro všechny spotřebitele.
Přehled technologie Smart Grid
Inteligentní síť lze definovat jako inteligentní elektrickou síť, která kombinuje elektrickou síť a inteligentní digitální komunikační technologii. Inteligentní síť je schopna poskytovat elektrickou energii z mnoha a široce distribuovaných zdrojů, jako jsou větrné turbíny, solární systémy a možná i plug-in hybridní elektrická vozidla.
Přehled technologie Smart Grid
Součásti Smart Grid
K dosažení modernizované inteligentní sítě by měla být vyvinuta široká škála technologií, které musí být implementovány. Tyto technologie se obecně seskupily do následujících klíčových technologických oblastí, jak je popsáno níže.
Inteligentní zařízení: Inteligentní zařízení jsou schopna se rozhodnout, kdy spotřebovávat energii na základě předem nastavených preferencí zákazníka. To může vést k postupnému snižování špičkového zatížení, které má dopad na náklady na výrobu elektřiny. Například inteligentní senzory, jako je teplotní senzor, který se používá v tepelných stanicích k řízení teploty kotle na základě předdefinovaných teplotních úrovní.
Inteligentní měřiče výkonu: Inteligentní měřiče zajišťují obousměrnou komunikaci mezi poskytovateli energie a spotřebiteli koncových uživatelů za účelem automatizace sběru fakturačních dat, detekce poruch zařízení a mnohem rychlejšího odeslání opravárenských týmů na přesné místo.
Součásti Smart Grid
Inteligentní rozvodny: Zahrnuty jsou rozvodny pro monitorování a řízení nekritických a kritických provozních dat, jako je stav napájení, výkonový faktor, jistič, zabezpečení, stav transformátoru atd. Rozvodny se používají k několikanásobné transformaci napětí na mnoha místech, což zajišťuje bezpečné a spolehlivé dodání energie. Inteligentní rozvodny jsou také nezbytné pro rozdělení cesty toku elektřiny do mnoha směrů. Rozvodny vyžadují pro provoz velké a velmi drahé zařízení, včetně transformátorů, spínačů, kondenzátorových baterií, jističů, síťově chráněných relé a několika dalších.
Inteligentní rozvodny
Super vodivé kabely: Používají se k zajištění přenosu energie na velké vzdálenosti a k automatizovaným monitorovacím a analytickým nástrojům schopným detekovat samotné poruchy nebo dokonce předpovědět kabel a poruchy na základě počasí v reálném čase a historie výpadků.
Super vodivé kabely
Integrovaná komunikace: Klíčem k technologii inteligentní sítě je integrovaná komunikace. Musí to být tak rychlé, jak to odpovídá potřebám systému v reálném čase. V závislosti na potřebě se v komunikaci s inteligentní sítí používá mnoho různých technologií Programovatelný logický automat (PLC) , bezdrátový, mobilní, SCADA (supervizní kontrola a sběr dat) a BPL. Klíčové aspekty integrované komunikace.
pokles
Klíčové aspekty integrované komunikace
- Snadné nasazení
- Latence
- Standardy
- Nosnost dat
- Zajistit
- Schopnost pokrytí sítí
Klíčové aspekty integrované komunikace
Fázorové měřící jednotky (PMU): Používá se k měření elektrických vln v elektrické síti pomocí společného zdroje času pro synchronizaci. Časový synchronizátor umožňuje synchronizovaná měření více vzdálených měřicích bodů v síti v reálném čase.
Výhody Smart Grid
- Integrujte izolované technologie: inteligentní síť umožňuje lepší správu energie
- Ochranné řízení elektrické sítě během nouzové situace
- Lepší poptávka, reakce nabídky / poptávky
- Lepší kvalita energie
- Snižte emise uhlíku
- Zvýšená poptávka po energii: Vyžaduje složitější a kritičtější řešení s lepším řízením energie
- Integrace obnovitelných zdrojů
Nevýhody Smart Grid
Problémy s ochranou soukromí
Největším problémem je bezpečnost v systému inteligentní sítě. Gridový systém využívá některé inteligentní měřiče, které jsou automatizované a zajišťují komunikaci mezi poskytovatelem energie a zákazníkem. Zde lze snadno hacknout nějaký typ inteligentních měřičů, které mohou ovládat napájení jedné budovy nebo celého sousedství.
Volatilita sítě
Síť Smart Grid má na okrajích mnoho inteligence, tj. Na vstupním bodě a na měřiči koncového uživatele. Ale mřížka má uprostřed nedostatečnou inteligenci, která řídí přepínací funkce. Tento nedostatek integrovaného vývoje činí ze sítě nestabilní síť. Technické zdroje byly nality do výroby energie a spotřeby energie spotřebitele, což jsou okraje sítě. Pokud je však do sítě přidáno příliš mnoho uzlů před vývojem softwarové inteligence, která by ji ovládala, podmínky povedou k nestálé inteligentní síti.
Aplikace Smart Grid
Inteligentní síť hraje důležitou roli v moderních inteligentních technologiích. Následuje nejběžnější aplikace technologie inteligentních sítí.
| Budoucí aplikace a služby | Trh v reálném čase |
| Podnikání a péče o zákazníky | Tok aplikačních dat do / ze systémů pro správu energie koncových uživatelů |
| Chytré nabíjení PHEV a V2G | Tok aplikačních dat pro PHEV |
| Distribuované generování a skladování | Monitorování distribuovaných aktiv |
| Optimalizace mřížky
| Samoobslužná mřížka: ochrana proti poruchám, správa výpadků, dynamické řízení napětí, integrace dat o počasí, centralizovaná kontrola banky kondenzátorů, automatizace distribuce a rozvodny, pokročilé snímání, automatická rekonfigurace podavače. |
| Poptávka reakce | Pokročilá údržba poptávky a reakce na poptávku, předpovídání zatížení a řazení. |
| AMI (Advanced metering infrastructure) | Poskytuje vzdálené odečty měřičů, detekci krádeží, předplacení zákazníkem, správu mobilních pracovních sil |
Softwarové požadavky
Keil kompilátor, jazyk: Embedded C nebo Assembly
Hardwarové požadavky
Předprogramovaný mikrokontrolér (AT89C51 / S52), měřič energie, Max232, rezistory, GSM modul , LCD (16 × 2), LED, Krystalový oscilátor , Kondenzátory, diody, transformátor, regulátor a zátěž.
Čtení elektroměru na bázi IOT pomocí internetu
Hlavním cílem tohoto projektu je vyvinout IOT (internet věcí) založené odečty měřičů energie zobrazené pro spotřebované jednotky a náklady na spotřebu, přes internet ve formátu grafu a měřidla. V tomto projektu jsme použili digitální měřič energie, jehož blikající LED signál je propojen s mikrokontrolérem 8051 rodin prostřednictvím LDR. Na 1 jednotku bliká LED dioda 3200krát. Senzor LDR přeruší naprogramovaný mikrokontrolér vždy, když LED dioda měřiče bliká.
Blokové schéma inteligentního měřiče energie Měřič energie založený na IoT
Mikrokontrolér vezme toto čtení a zobrazí jej na LCD řádně propojeném s mikrokontrolérem. Toto čtení měřič energie je také odeslán do GSM modem napájený mikrokontrolérem přes řadič úrovně IC a RS232. SIM karta používaná v modemu s připojením k internetu přenáší data přímo na vyhrazenou webovou stránku pro zobrazení nebo na mobilní telefon zákazníka kdekoli na světě ve víceúrovňovém grafickém formátu
Jedná se tedy o přehled technologie inteligentních sítí. Doufáme, že jste tomuto konceptu lépe porozuměli. Dále jakékoli dotazy týkající se tohoto konceptu nebo implementace jakéhokoli elektrické projekty , uveďte své cenné návrhy komentářem v sekci komentářů níže. Zde je otázka pro vás, Jaké jsou výhody používání technologie inteligentních sítí ?
