Nykyään sähköjärjestelmä - maailmanlaajuisesti tapahtuu radikaali muutos, jossa vähähiilinen sähköntoimitus korvaa ikääntyvät varat ja hallitsee luonnonvaroja uusilla tiedoilla ja viestintätekniikat (ICT). Älykäs verkkoteknologia on välttämätöntä, jotta kuluttajat voivat integroida helposti ja luotettavasti. Älykäs verkkojärjestelmä on itsenäinen sähköverkkojärjestelmä, joka perustuu digitaalinen automaatiotekniikka seurantaa varten , hallinta ja analysointi toimitusketjussa. Tämä järjestelmä voi löytää ratkaisun ongelmiin hyvin nopeasti olemassa olevassa järjestelmässä, joka voi vähentää työvoimaa, ja se kohdistaa kestävän, luotettavan, turvallisen ja laadukkaan sähkön kaikille kuluttajille.
Smart Grid -teknologian yleiskatsaus
Älykäs verkko voidaan määritellä älykkääksi sähköverkoksi, joka yhdistää sähköverkon ja älykkään digitaalisen viestintätekniikan. Älykäs verkko pystyy tuottamaan sähkövirtaa useista ja laajasti jaetuista lähteistä, kuten tuuliturbiinista, aurinkoenergiajärjestelmät , ja ehkä jopa plug-in hybrid sähköajoneuvot.
Smart Grid -teknologian yleiskatsaus
Smart Grid -komponentit
Modernisoidun älyverkon saavuttamiseksi on kehitettävä ja pantava täytäntöön laaja valikoima tekniikoita. Nämä tekniikat on yleensä ryhmitelty seuraaville avainteknologia-alueille, kuten jäljempänä käsitellään.
Älykkäät laitteet: Älykkäät laitteet pystyvät päättämään, milloin kuluttavat energiaa asiakkaan ennalta asettamien mieltymysten perusteella. Tämä voi johtaa siirtymiseen kohti huippukuormitusten vähentämistä, mikä vaikuttaa sähköntuotantokustannuksiin. Esimerkiksi älykkäät anturit, kuten lämpötila-anturi, jota käytetään lämpöasemilla kattilan lämpötilan säätämiseen ennalta määritettyjen lämpötilojen perusteella.
Älykkäät tehomittarit: Älykkäät mittarit tarjoavat kaksisuuntaisen tiedonsiirron virtalähteiden ja loppukäyttäjien välillä laskutustietojen keräämisen automatisoimiseksi, laitevikojen havaitsemiseksi ja korjaamomiehistön lähettämiseksi tarkalle sijainnille paljon nopeammin.
Smart Grid -komponentit
Älykkäät sähköasemat: sähköasemat sisältävät kriittisten ja kriittisten toimintatietojen seurannan ja ohjauksen, kuten tehon tilan, tehokertoimen suorituskyvyn, katkaisijan, suojauksen, muuntajan tilan jne. sähköasemia käytetään jännitteen muuntamiseen useita kertoja monissa paikoissa, mikä tarjoaa turvallisen ja luotettavan toimituksen energiaa. Älykkäät sähköasemat ovat myös välttämättömiä sähkön virtauksen polun jakamiseksi moniin suuntiin. Sähköasemien käyttö vaatii suuria ja erittäin kalliita laitteita, mukaan lukien muuntajat, kytkimet, kondensaattoripankit, virrankatkaisijat, verkkosuojatut releet ja useita muita.
Älykkäät sähköasemat
Superjohtavat kaapelit: Näitä käytetään tarjoamaan pitkän matkan sähkönsiirtoa ja automaattisia seuranta- ja analysointityökaluja, jotka pystyvät havaitsemaan viat itse tai jopa ennustamaan kaapelit ja viat reaaliaikaisen datasään ja seisokihistorian perusteella.
Superjohtavat kaapelit
Integroitu viestintä: Älykkään verkkotekniikan avain on integroitu viestintä. Sen on oltava niin nopea kuin tarpeeksi järjestelmän reaaliaikaisiin tarpeisiin. Tarpeesta riippuen älyverkkoviestinnässä käytetään monia erilaisia tekniikoita Ohjelmoitava logiikkaohjain (PLC) , langaton, matkapuhelin, SCADA (valvonnan valvonta ja tietojen hankinta) ja BPL. integroidun viestinnän avainkysymykset.
lasku
Keskeiset näkökohdat integroidulle viestinnälle
- Helppo käyttöönotto
- Viive
- Standardit
- Tiedonsiirtokapasiteetti
- Suojattu
- Verkon kattavuus
Keskeiset näkökohdat integroidulle viestinnälle
Phasorin mittausyksiköt (PMU): Tätä käytetään sähköverkkojen sähköaaltojen mittaamiseen käyttäen yhteistä aikalähdettä synkronointia varten. Aikasynkronointilaite mahdollistaa useiden etämittauspisteiden synkronoidut reaaliaikaiset mittaukset ruudukossa.
Smart Gridin edut
- Integroi eristetyt tekniikat: älykäs verkko mahdollistaa paremman energianhallinnan
- Sähköverkon suojaava hallinta hätätilanteessa
- Parempi kysyntä, tarjonta / kysyntäjousto
- Parempi virranlaatu
- Vähennä hiilipäästöjä
- Lisääntynyt energian kysyntä: Vaatii monimutkaisempia ja kriittisempiä ratkaisuja paremmalla energianhallinnalla
- Uusiutuvien energialähteiden integrointi
Smart Gridin haitat
Tietosuojaongelmat
Suurin huolenaihe on älykkään verkkojärjestelmän turvallisuus. Grid-järjestelmä käyttää joitain älykkäitä mittareita, jotka ovat automatisoituja ja tarjoavat viestintää virtalähteen ja asiakkaan välillä. Tällöin tietyn tyyppisiä älymittareita voidaan helposti hakkeroida, ja ne saattavat ohjata yhden rakennuksen tai koko naapuruston virtalähdettä.
Ruudukon volatiliteetti
Smart Grid -verkon reunoissa on paljon älykkyyttä, eli lähtökohdassa ja loppukäyttäjän mittarissa. Mutta verkon keskellä ei ole riittävästi älyä, joka säätelee kytkentätoimintoja. Tämä integroidun kehityksen puute tekee verkosta epävakaan verkon. Suunnitteluresursseja on kaadettu sähköntuotantoon ja kuluttajien energiankulutukseen, jotka ovat verkon reunoja. Jos verkkoon lisätään kuitenkin liian monta solmua ennen ohjelmistotiedon kehittämistä sen hallitsemiseksi, olosuhteet johtavat epävakaaseen älyverkkoon.
Smart Grid -sovellukset
Älyverkolla on tärkeä rooli modernissa älykkäässä tekniikassa. Seuraavat ovat älyverkkotekniikan yleisimmät sovellukset.
Tulevat sovellukset ja palvelut | Reaaliaikaiset markkinat |
Yritys- ja asiakaspalvelu | Sovellustietovirta loppukäyttäjän energianhallintajärjestelmiin |
PHEV-laitteiden ja V2G: n älykäs lataaminen | Sovellustietovirta PHEV-laitteille |
Hajautettu tuotanto ja varastointi | Hajautettujen varojen seuranta |
Ruudukon optimointi
| Itsekorjautuva verkko: vikasuojaus, seisokkien hallinta, jännitteen dynaaminen hallinta, säätietojen integrointi, keskitetty kondensaattoripankin ohjaus, jakelu- ja sähköasemien automaatio, edistynyt tunnistus, automaattinen syöttölaitteen uudelleenkonfigurointi. |
Kysyntävaste | Edistyksellinen kysynnän ylläpito ja kysyntäjousto, kuorman ennustaminen ja siirtäminen. |
AMI (edistynyt mittausinfrastruktuuri) | Tarjoaa mittarien etälukeman, varkauksien havaitsemisen, asiakkaiden ennakkomaksun, liikkuvan työvoiman hallinnan |
Ohjelmistovaatimukset
Keil-kääntäjä, kieli: upotettu C tai Assembly
Laitteistovaatimukset
Valmiiksi ohjelmoitu mikro-ohjain (AT89C51 / S52), energiamittari, Max232, vastukset, GSM-moduuli , LCD (16 × 2), LED, Kristallioskillaattori , Kondensaattorit, diodit, muuntaja, säädin ja kuorma.
IOT-pohjainen sähköenergiamittarin lukeminen Internetin kautta
Tämän hankkeen päätavoitteena on kehittää IOT (esineiden internet) perustuva energiamittarin lukema näytetään kulutetuille yksiköille ja kulutuskustannuksille Internetissä kaavio- ja mittarimuodossa. Tässä projektissa olimme ottaneet digitaalisen energiamittarin, jonka vilkkuva LED-signaali on liitetty 8051 perheen mikro-ohjaimeen LDR: n kautta. 1 yksikköä kohden vilkkuva LED vilkkuu 3200 kertaa. LDR-anturi keskeyttää ohjelmoidun mikrokontrollerin aina, kun mittarin LED vilkkuu.
Lohkokaavio älykkäästä energiamittarista IoT-pohjainen energiamittari
Mikrokontrolleri ottaa tämän lukeman ja näyttää sen LCD: llä, joka on asianmukaisesti liitetty mikrokontrolleriin. Tämä energiamittari lähetetään myös GSM: ään modeemi, jota mikro-ohjain syöttää tasonsäätöpiirin IC: n ja RS232-linkin kautta. Internet-yhteensopivassa modeemissa käytetty SIM-kortti siirtää tiedot suoraan osoitetulle verkkosivulle näytettäväksi tai asiakkaan matkapuhelimeen kaikkialla maailmassa monitasoisena graafisena muotona
Näin ollen kyse on yleiskatsauksesta älyverkkotekniikasta. Toivomme, että olet saanut paremman käsityksen tästä käsitteestä. Lisäksi kaikki tätä konseptia koskevat kysymykset tai niiden toteuttaminen sähköprojektit , anna arvokkaat ehdotuksesi kommentoimalla alla olevassa kommenttiosassa. Tässä on kysymys sinulle, Mitkä ovat älyverkkotekniikan käytön edut ?