Danes je elektroenergetski sistem se po vsem svetu sooča s korenito preobrazbo z razogljičenjem oskrbe z električno energijo, ki bo nadomestila ostarela sredstva in nadzor naravnih virov z novimi informacijami in komunikacijske tehnologije (IKT). Tehnologija pametnega omrežja je bistvenega pomena za enostavno integracijo in zanesljive storitve za potrošnike. Sistem pametnega omrežja je samozadosten sistem električnega omrežja, ki temelji na tehnologija digitalne avtomatizacije za spremljanje , nadzor in analize znotraj dobavne verige. Ta sistem lahko zelo hitro najde rešitev za težave v obstoječem sistemu, ki lahko zmanjša delovno silo in bo vsem potrošnikom namenjen trajnostno, zanesljivo, varno in kakovostno električno energijo.
Pregled tehnologije Smart Grid
Pametno omrežje lahko opredelimo kot pametno električno omrežje, ki združuje električno omrežje in pametno digitalno komunikacijsko tehnologijo. Pametno omrežje je sposobno zagotavljati električno energijo iz več in široko porazdeljenih virov, na primer iz vetrnih turbin, sončni sistemi , in morda celo priključna hibridna električna vozila.
Pregled tehnologije Smart Grid
Komponente pametnega omrežja
Za posodobitev pametnega omrežja je treba razviti široko paleto tehnologij, ki jih je treba izvajati. Te tehnologije so na splošno združene v naslednja ključna tehnološka področja, kot je razloženo spodaj.
Inteligentni aparati: Inteligentne naprave se lahko odločijo, kdaj bodo porabile energijo na podlagi vnaprej določenih želja kupcev. To lahko vodi k zmanjševanju največjih obremenitev, ki vplivajo na stroške proizvodnje električne energije. Na primer pametni senzorji, kot je temperaturni senzor, ki se uporablja v toplotnih postajah za nadzor temperature kotla na podlagi vnaprej določenih temperaturnih ravni.
Pametni merilniki moči: Pametni števci omogočajo dvosmerno komunikacijo med ponudniki električne energije in končnimi porabniki za avtomatizacijo zbiranja podatkov o računih, odkrivanje napak naprav in veliko hitrejše odpošiljanje posadk na točno lokacijo.
Komponente pametnega omrežja
Pametne podstanice: podpostaje so vključene nadzor in nadzor nekritičnih in kritičnih obratovalnih podatkov, kot so stanje moči, zmogljivost faktorja moči, odklopnik, varnost, stanje transformatorja itd. energije. Pametne podstanice so prav tako potrebne za razdelitev poti pretoka električne energije v več smeri. Za delovanje podstanic je potrebna velika in zelo draga oprema, vključno s transformatorji, stikali, sklopi kondenzatorjev, odklopniki, omrežno zaščitenimi releji in številnimi drugimi.
Pametne podstanice
Super prevodni kabli: Uporabljajo se za prenos moči na dolge razdalje ter avtomatizirana orodja za spremljanje in analizo, ki lahko sama zaznajo napake ali celo napovejo kable in napake na podlagi podatkov v realnem času in zgodovine izpadov.
Super prevodni kabli
Integrirane komunikacije: Ključ do tehnologije pametnega omrežja so integrirane komunikacije. Biti mora tako hiter, da zadosti potrebam sistema v realnem času. Glede na potrebe se v pametnih omrežnih komunikacijah uporablja veliko različnih tehnologij Programabilni logični krmilnik (PLC) , brezžični, celični, SCADA (nadzorni nadzor in pridobivanje podatkov) in BPL.Ključni premisleki za integrirano komunikacijo.
zmanjšanje
Ključni premisleki za integrirano komunikacijo
- Enostavnost uvajanja
- Latenca
- Standardi
- Nosilnost podatkov
- Varno
- Zmogljivost omrežne pokritosti
Ključni premisleki za integrirano komunikacijo
Enote za merjenje fazorjev (PMU): To se uporablja za merjenje električnih valov na električnem omrežju z uporabo skupnega časovnega vira za sinhronizacijo. Časovni sinhronizator omogoča sinhronizirane sprotne meritve več oddaljenih merilnih točk na mreži.
Prednosti pametnega omrežja
- Vključite izolirane tehnologije: pametno omrežje omogoča boljše upravljanje z energijo
- Zaščitno upravljanje električnega omrežja v izrednih razmerah
- Boljše povpraševanje, odziv na ponudbo / povpraševanje
- Boljša kakovost napajanja
- Zmanjšajte emisije ogljika
- Povečano povpraševanje po energiji: zahteva bolj zapletene in kritične rešitve z boljšim upravljanjem z energijo
- Integracija obnovljivih virov
Slabosti pametnega omrežja
Težave z zasebnostjo
Največja skrb je varnost v pametnem omrežju. Mrežni sistem uporablja nekaj pametnih števcev, ki so avtomatizirani in zagotavljajo komunikacijo med ponudnikom električne energije in odjemalcem. Tu lahko nekatere vrste pametnih števcev zlahka vdrete in lahko nadzorujejo napajanje ene stavbe ali celotne soseske.
Volatilnost mreže
Omrežje Smart Grid ima na robovih veliko inteligence, torej na vstopni točki in na števcu končnega uporabnika. Toda mreža ima na sredini nezadostno inteligenco, ki ureja preklopne funkcije. Zaradi pomanjkanja integriranega razvoja je omrežje nestanovitno omrežje. Inženirski viri so bili vloženi v proizvodnjo električne energije in porabo energije potrošnikov, ki so robovi omrežja. Če pa se omrežju doda preveč vozlišč, preden se razvije inteligenca programske opreme za nadzor, bodo pogoji privedli do nestanovitnega pametnega omrežja.
Aplikacije Smart Grid
Pametno omrežje igra pomembno vlogo v sodobnih pametnih tehnologijah. Sledijo najpogostejše aplikacije tehnologije pametnih omrežij.
| Prihodnje aplikacije in storitve | Trg v realnem času |
| Poslovanje in skrb za stranke | Pretok podatkov aplikacij v / iz sistemov za upravljanje z energijo končnega uporabnika |
| Pametno polnjenje PHEV in V2G | Pretok podatkov aplikacije za PHEV |
| Porazdeljena proizvodnja in shranjevanje | Spremljanje razdeljenega premoženja |
| Optimizacija omrežja
| Mreža za samozdravljenje: zaščita pred napakami, obvladovanje izpadov, dinamični nadzor napetosti, integracija vremenskih podatkov, centraliziran nadzor kondenzatorjev, avtomatizacija distribucije in podstanice, napredno zaznavanje, samodejna rekonfiguracija napajalnika. |
| Odziv na povpraševanje | Napredno vzdrževanje in odziv na povpraševanje, napovedovanje obremenitve in premiki. |
| AMI (napredna merilna infrastruktura) | Omogoča oddaljeno odčitavanje števcev, odkrivanje tatvin, predplačilo strank, upravljanje mobilne delovne sile |
Zahteve za programsko opremo
Prevajalnik Keil, jezik: vdelani C ali sklop
Zahteve glede strojne opreme
Predprogramirani mikrokrmilnik (AT89C51 / S52), merilnik energije, Max232, upori, GSM modul , LCD (16 × 2), LED, Kristalni oscilator , Kondenzatorji, diode, transformator, regulator in obremenitev.
Odčitavanje števca električne energije na osnovi IOT prek interneta
Glavni cilj tega projekta je razviti IOT (internet stvari) prikazano merjenje števca energije za porabljene enote in stroške porabe preko interneta v obliki grafikona in merilnika. V tem projektu smo vzeli digitalni merilnik energije, katerega utripajoči LED signal je povezan z mikrokrmilnikom 8051 družin prek LDR. Na 1 enoto utripajoča LED utripa 3200-krat. LDR senzor sproži programiran mikrokrmilnik ob vsakem trenutku, ko LED utripa.
Blokovni diagram pametnega števca energije, ki temelji na IoT
Mikrokrmilnik to odčita in prikaže na LCD-prikazovalniku, ki je pravilno povezan z mikrokrmilnikom. To branje števec energije se pošlje tudi na GSM modem, ki ga napaja mikrokrmilnik prek povezave IC in RS232 preklopnika. SIM, ki se uporablja v modemu, ki omogoča internet, podatke prenaša neposredno na namensko spletno stran za prikaz ali na mobilni telefon stranke, kjer koli na svetu, v grafični obliki na več ravneh
Gre torej za pregled tehnologije pametnih omrežij. Upamo, da ste bolje razumeli ta koncept. Poleg tega kakršna koli vprašanja v zvezi s tem konceptom ali za izvedbo katerega koli električni projekti , prosimo, dajte svoje dragocene predloge s komentarjem v spodnjem oddelku za komentarje. Tukaj je vprašanje za vas, Katere so prednosti uporabe tehnologije pametnih omrežij ?
