В наши дни електрическа система е изправен пред радикална трансформация в световен мащаб с декарбонизиране на доставките на електроенергия, за да замени остарелите активи и да контролира природните ресурси с нова информация и комуникационни технологии (ИКТ). Интелигентната мрежова технология е от съществено значение за осигуряване на лесна интеграция и надеждна услуга на потребителите. Интелигентната мрежова система е самодостатъчна електрическа мрежа, базирана на технология за цифрова автоматизация за наблюдение , контрол и анализ в рамките на веригата за доставки. Тази система може да намери решението на проблемите много бързо в съществуваща система, която може да намали работната сила и ще насочи към всички потребители устойчива, надеждна, безопасна и качествена електроенергия.
Преглед на технологията Smart Grid
Интелигентната мрежа може да бъде определена като интелигентна електрическа мрежа, която съчетава електрическа мрежа и интелигентна цифрова комуникационна технология. Интелигентната мрежа е способна да осигурява електрическа енергия от множество и широко разпределени източници, като от вятърни турбини, слънчеви енергийни системи и може би дори щепселни хибридни електрически превозни средства.
Преглед на технологията Smart Grid
Интелигентни мрежови компоненти
За да се постигне модернизирана интелигентна мрежа, трябва да бъдат разработени и да бъдат внедрени широка гама от технологии. Тези технологии обикновено са групирани в следните ключови технологични области, както е обсъдено по-долу.
Интелигентни уреди: Интелигентните уреди могат да решават кога да консумират енергия въз основа на предварително зададени от клиента предпочитания. Това може да доведе до намаляване на върховите натоварвания, които оказват влияние върху разходите за производство на електроенергия. Например интелигентни сензори, като сензор за температура, който се използва в термичните станции за управление на температурата на котела въз основа на предварително зададени температурни нива.
Интелигентни измервателни уреди: Интелигентните измервателни уреди осигуряват двупосочна комуникация между доставчиците на енергия и крайните потребители, за да автоматизират събирането на данни за фактуриране, да откриват неизправности на устройствата и да изпращат много по-бързо екипите за ремонт на точното място.
Интелигентни мрежови компоненти
Интелигентни подстанции: подстанциите са включени мониторинг и контрол на некритични и критични експлоатационни данни като състояние на мощността, производителност на фактора на мощността, прекъсвач, сигурност, състояние на трансформатора и др. подстанциите се използват за трансформиране на напрежение на няколко пъти на много места, което осигурява безопасна и надеждна доставка на енергия. Интелигентните подстанции също са необходими за разделяне на пътя на електрическия поток в много посоки. За експлоатация на подстанциите се изисква голямо и много скъпо оборудване, включително трансформатори, превключватели, кондензаторни батерии, автоматични прекъсвачи, защитени релета и няколко други.
Интелигентни подстанции
Супер проводящи кабели: Те се използват за осигуряване на предаване на мощност на дълги разстояния и автоматизирани инструменти за наблюдение и анализ, способни сами да откриват неизправности или дори да предсказват кабели и повреди въз основа на времето в реално време на данните и историята на прекъсванията.
Супер проводящи кабели
Интегрирани комуникации: Ключът към технологията за интелигентна мрежа е интегрираната комуникация. Тя трябва да бъде толкова бърза, колкото е достатъчна за нуждите на системата в реално време. В зависимост от необходимостта, много различни технологии се използват в интелигентната мрежова комуникация като Програмируем логически контролер (PLC) , безжичен, клетъчен, SCADA (надзорен контрол и събиране на данни) и BPL.Ключови съображения за интегрирана комуникация.
намаляване
Основни съображения за интегрирана комуникация
- Лесно разполагане
- Латентност
- Стандарти
- Капацитет за пренос на данни
- Сигурно
- Възможност за мрежово покритие
Основни съображения за интегрирана комуникация
Единици за измерване на фазора (PMU): Това се използва за измерване на електрическите вълни на електрическа мрежа, като се използва общ източник на време за синхронизация. Синхронизаторът на времето позволява синхронизирани измервания в реално време на множество отдалечени точки за измерване на мрежата.
Предимства на Smart Grid
- Интегрирайте изолирани технологии: интелигентната мрежа позволява по-добро управление на енергията
- Защитно управление на електрическата мрежа при аварийна ситуация
- По-добро търсене, отговор на търсенето / търсенето
- По-добро качество на захранването
- Намалете емисиите на въглерод
- Повишено търсене на енергия: Изисква по-сложни и критични решения с по-добро управление на енергията
- Интеграция на възобновяемите източници
Недостатъци на Smart Grid
Проблеми с поверителността
Най-голямата грижа е сигурността в интелигентна мрежа. Мрежовата система използва някои интелигентни измервателни уреди, които са автоматизирани и осигуряват комуникация между доставчика на енергия и клиента. Тук някои видове интелигентни измервателни уреди могат лесно да бъдат хакнати и те могат да контролират захранването на една сграда или цял квартал.
Волатилност на мрежата
Мрежата Smart Grid има много интелигентност по краищата си, т.е. на входната точка и на измервателния уред на крайния потребител. Но мрежата има недостатъчно интелигентност в средата, управляваща превключващите функции. Тази липса на интегрирано развитие прави мрежата нестабилна мрежа. Инженерните ресурси са вложени в производството на електроенергия и потреблението на енергия от потребителите, които са краищата на мрежата. Ако обаче към мрежата се добавят твърде много възли, преди да се разработи софтуерната интелигентност за нейното управление, условията ще доведат до нестабилна интелигентна мрежа.
Приложения на Smart Grid
Интелигентната мрежа играе важна роля в съвременните интелигентни технологии. Следват най-често срещаните приложения на технологията за интелигентна мрежа.
| Бъдещи приложения и услуги | Пазар в реално време |
| Грижа за бизнеса и клиентите | Поток от данни на приложението към / от системите за управление на енергията на крайния потребител |
| Интелигентно зареждане на PHEV и V2G | Поток от данни за приложения за PHEV |
| Разпределено генериране и съхранение | Мониторинг на разпределените активи |
| Оптимизация на мрежата
| Самовъзстановяваща се мрежа: защита от повреда, управление на прекъсвания, динамичен контрол на напрежението, интегриране на данни за времето, централизиран контрол на кондензатор, автоматизация на разпределение и подстанция, усъвършенствано засичане, автоматична реконфигурация на подаващото устройство. |
| Отговор на търсенето | Разширено поддържане на търсенето и отговор на търсенето, прогнозиране на натоварването и изместване. |
| AMI (усъвършенствана измервателна инфраструктура) | Осигурява дистанционно отчитане на броячи, откриване на кражби, предплащане на клиенти, управление на мобилна работна сила |
Софтуерни изисквания
Компилатор на Keil, Език: Вграден C или Асамблея
Хардуерни изисквания
Предварително програмиран микроконтролер (AT89C51 / S52), измервател на енергия, Max232, резистори, GSM модул , LCD (16 × 2), LED, Кристален осцилатор , Кондензатори, диоди, трансформатор, регулатор и товар.
Четене на електроенергия на базата на IOT чрез Интернет
Основната цел на този проект е да се разработи IOT (интернет на нещата) базирано отчитане на енергийните измервателни стойности, показвани за консумираните единици и разходите за консумация, през интернет в графичен и габаритен формат В този проект бяхме взели цифров измервател на енергия, чийто мигащ светодиоден сигнал е свързан към микроконтролер от 8051 семейства чрез LDR. На 1 единица мигащият светодиод мига 3200 пъти. LDR сензорът дава прекъсване на програмирания микроконтролер, по всяко време на мигането на LED индикатора.
Блокова диаграма на интелигентен измервателен уред за енергия, базиран на IoT
Микроконтролерът взема това отчитане и го показва на LCD, надлежно свързан към микроконтролера. Това четене на измервател на енергия също се изпраща към GSM модемът се захранва от микроконтролера чрез IC превключвател на нивото и RS232 връзка. SIM, използвана в модема, който има интернет, предава данните директно на специална уеб страница за показване или на мобилен телефон на клиента, навсякъде по света в графичен формат на много нива
По този начин всичко е свързано с преглед на технологията за интелигентна мрежа. Надяваме се, че сте разбрали по-добре тази концепция. Освен това, всякакви въпроси относно тази концепция или за прилагане на всякакви електрически проекти , моля, дайте вашите ценни предложения, като коментирате в раздела за коментари по-долу. Ето въпрос към вас, Какви са предимствата на използването на технологията за интелигентна мрежа ?
