Age of Smart Grids: Διαδρομές αναβάθμισης αυτοματισμού διακοπτών φορτίου 25kV 630A

Μέσα στο κύμα κατασκευής έξυπνων δικτύων, οι διακόπτες φορτίου 25 kV με χωρητικότητα φόρτωσης 630Α-βασικός εξοπλισμός για δίκτυα διανομής-υφίστανται μια βαθιά μεταμόρφωση από τον παραδοσιακό μηχανικό εξοπλισμό σε έξυπνες, αυτοματοποιημένες λύσεις. Αυτή η αναβάθμιση όχι μόνο βελτιώνει την απόδοση του εξοπλισμού, αλλά επηρεάζει επίσης άμεσα την αξιοπιστία του δικτύου, την απόδοση και την ενσωμάτωση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Αυτό το άρθρο εξετάζει τη διαδρομή αναβάθμισης αυτοματισμού φορτίου 630Α από τρεις διαστάσεις: εξέλιξη τεχνολογίας, επέκταση λειτουργίας και συνεργασία συστήματος.
I. Τεχνολογική Αναβάθμιση: από τις μηχανικές λειτουργίες στην έξυπνη ανίχνευση
Οι παραδοσιακοί διακόπτες φορτίου βασίζονται στη μηχανική δομή για τη μεταγωγή, η οποία έχει ορισμένα προβλήματα όπως η αργή ταχύτητα απόκρισης και η δυσκολία στον εντοπισμό σφαλμάτων. Στην εποχή των έξυπνων δικτύων, οι διακόπτες φόρτωσης πρέπει να είναι ενσωματωμένοι με αισθητήρες υψηλής{1}}ακρίβειας και υπολογιστικές μονάδες αιχμής για να επιτυγχάνεται-συνειδητοποίηση κατάστασης σε πραγματικό χρόνο και αυτόνομη λήψη- αποφάσεων.
Τεχνολογία παρακολούθησης πολλαπλών-παραμέτρων
Τα δεδομένα πραγματικού-χρόνου σχετικά με τη θερμοκρασία επαφής, την ένταση μερικής εκφόρτισης και την κυματομορφή ρεύματος μπορούν να συλλεχθούν μέσω της ανάπτυξης ασύρματων αισθητήρων παθητικής θερμοκρασίας, τριών-σε- αισθητήρων μερικής εκφόρτισης (UHF/AE/TEV) και μετασχηματιστών ρεύματος. Για παράδειγμα, η έκθεση της τουλίπας παρακολουθούνταν 24 ώρες την ημέρα, 7 ημέρες την εβδομάδα με ακρίβεια +/ -1 βαθμού C χρησιμοποιώντας το μοντέλο εναλλαγής φορτίου των ασύρματων αισθητήρων θερμοκρασίας Kgg-09, επιτρέποντας την έγκαιρη προειδοποίηση για τον κίνδυνο υπερθέρμανσης.
Edge computing και ενσωμάτωση AI
Οι ενσωματωμένες-πύλες έξυπνων άκρων επεξεργάζονται δεδομένα αισθητήρων τοπικά και χρησιμοποιούν αλγόριθμους μηχανικής εκμάθησης για την πρόβλεψη σφαλμάτων. Στην πρακτική της Shizuishan Power Supply Company στη Ningxia, η ενότητα "διαδοχικού ελέγχου με ένα-κλικ" αναλύει ιστορικά δεδομένα εκτέλεσης, δημιουργεί τη βέλτιστη ακολουθία εναλλαγής, βελτιώνει την απόδοση του τηλεχειριστηρίου κατά 70% και μειώνει τον χρόνο λειτουργίας από ώρες σε λεπτά.
Online Μηχανική Παρακολούθηση Χαρακτηριστικών
Οι αισθητήρες γωνίας και οι μετασχηματιστές ρεύματος καταγράφουν τις τρέχουσες καμπύλες των κυμάτων που κινούνται και δημιουργούν ένα μοντέλο "μηχανικού δακτυλικού αποτυπώματος". Όταν κάτι πάει στραβά με ένα φορτηγό σασί ή έναν διακόπτη γείωσης, το σύστημα συγκρίνει-δεδομένα πραγματικού χρόνου με μοντέλα υγείας για να παρέχει έγκαιρη προειδοποίηση για προβλήματα όπως μπλοκάρισμα μηχανισμού ή ελαττωματικά κινητήρες αποθήκευσης ενέργειας, αλλαγή των συνθηκών συντήρησης{2} σε συνθήκες κανονικής συντήρησης.
ii. Λειτουργική επέκταση: από απλό διακόπτη σε ενσωματωμένο έλεγχο
Τα έξυπνα δίκτυα απαιτούν οι διακόπτες φορτίου να υπερβαίνουν τις βασικές λειτουργίες μεταγωγής για να υποστηρίζουν σενάρια διαχείρισης ενέργειας και απόκρισης ζήτησης.
Έλεγχος ολοκλήρωσης κατανεμημένης γενιάς
Στην περίπτωση σύνδεσης φωτοβολταϊκών (PV) και ανέμου, οι διακόπτες φορτίου απαιτούν αμφίδρομη ικανότητα μεταφοράς ρεύματος{{0} (±630A) και γρήγορη δράση (<100ms). For example, offshore wind platforms use corrosion-resistant stainless steel load switches with intelligent algorithms to dynamically adjust switching states, adapt to fluctuations in renewable energy output, and prevent equipment from being damaged by reverse currents.
Απαιτήστε{0}}υποστήριξη από πλευράς απόκρισης
Οι διακόπτες φόρτωσης μπορούν να λειτουργήσουν με έξυπνους μετρητές και συστήματα αποθήκευσης ενέργειας από την πλευρά του χρήστη για να συμμετάσχουν στην αιχμή και στο κατώτατο σημείο κοπής του δικτύου. Κατά τη διάρκεια της τιμής αιχμής της ηλεκτρικής ενέργειας, το σύστημα διακόπτει αυτόματα μη-μη κρίσιμα φορτία. σε περιόδους υψηλής παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές, δίνεται προτεραιότητα στην τοπική καθαρή ενέργεια. Τα βιομηχανικά πάρκα είναι εξοπλισμένα με έξυπνους διακόπτες φορτίου που μειώνουν την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας κατά πάνω από 1 εκατομμύριο kWh ετησίως και μειώνουν το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας κατά 15%.
-Ενίσχυση της ικανότητας αυτοθεραπείας
Ο συνδυασμός διακοπτών φορτίου και τεχνολογίας αυτοματισμού τροφοδοσίας μπορεί να απομονώσει γρήγορα τα τμήματα σφάλματος και να αποκαταστήσει την τροφοδοσία σε περιοχές χωρίς-βλάβες κατά τη διάρκεια διακοπών ρεύματος. Με την ανάπτυξη των κύριων σταθμών των έξυπνων διακοπτών φορτίου, η Shizuishan Power Supply Company μείωσε τον χρόνο εντοπισμού σφάλματος από ένα λεπτό σε δύο δευτερόλεπτα και το μέσο χρόνο διακοπής λειτουργίας για τους πελάτες κατά 50%.
III. Συνεργασία συστήματος: από συσκευές απομόνωσης στα οικοσυστήματα Cloud-Edge-Terminal
Τα έξυπνα δίκτυα απαιτούν διακόπτες φόρτωσης για να λειτουργούν σε βάθος με το ανώτερο σύστημα για να σχηματίσουν ένα ολοκληρωμένο "νέφος τερματικών άκρων".
Τυποποιημένα Πρωτόκολλα Επικοινωνίας
Οι διακόπτες φόρτωσης πρέπει να υποστηρίζουν πρότυπα όπως το IEC 61850 και το DL/T860 για απρόσκοπτη ενοποίηση με τερματικά αποστολής και τερματικά αυτοματισμού διανομής. Το μοντέλο μεταγωγής φορτίου της ενσωματωμένης μονάδας επικοινωνίας 5G χρησιμοποιείται για την πραγματοποίηση καθυστερήσεων μετάδοσης δεδομένων μικρότερης των 20 χιλιοστών του δευτερολέπτου και την κάλυψη της απαίτησης ελέγχου πραγματικού χρόνου-.
Ανάλυση δεδομένων πλατφόρμας Cloud
Τα συλλεγμένα λειτουργικά δεδομένα μεταφορτώνονται στην πλατφόρμα cloud για ανάλυση μεγάλων δεδομένων για τη δημιουργία βαθμολογιών υγείας της συσκευής. Ένα μοντέλο AI που βασίζεται σε εκατομμύρια σημεία δεδομένων συσκευής, για παράδειγμα, προβλέπει την υπολειπόμενη διάρκεια ζωής των διακοπτών φορτίου, καθοδηγεί τη συντήρηση ακριβείας και επεκτείνει τη διάρκεια ζωής της συσκευής κατά πάνω από 20%.
(α) Κατασκευή συστήματος ασφάλειας και προστασίας.
Για την αντιμετώπιση της απειλής δικτύου, οι μεταγωγείς φόρτωσης υιοθετούν κρυπτογραφημένους μηχανισμούς επικοινωνίας και ελέγχου πρόσβασης. Τα προϊόντα που χρησιμοποιούν τον αλγόριθμο κρυπτογράφησης SM4 της Κίνας με εντολές ελέγχου ασφαλείς μπορούν να ελέγχουν με ασφάλεια τις εντολές και να επαληθεύουν τις άδειες λειτουργίας μέσω δυναμικών κωδικών πρόσβασης για να διασφαλίσουν την ασφάλεια της συσκευής.
Σύναψη:
Στην εποχή των έξυπνων δικτύων, η αναβάθμιση αυτοματισμού σε διακόπτες φορτίου 25kV630A έχει μετατοπιστεί από την τεχνολογική εξερεύνηση σε εφαρμογές μεγάλης κλίμακας-. Μέσω της έξυπνης ανίχνευσης, του ολοκληρωμένου ελέγχου και της συνεργασίας του συστήματος, οι διακόπτες φόρτωσης εξελίσσονται από παθητικά στοιχεία σε ενεργούς συμμετέχοντες στις λειτουργίες του δικτύου. Με την ενσωμάτωση των ψηφιακών διπλών τεχνολογιών και τεχνολογιών blockchain, οι διακόπτες φόρτωσης θα ενισχύσουν περαιτέρω την ευελιξία και την απεξάρτηση από τον άνθρακα του δικτύου, παρέχοντας κρίσιμη υποστήριξη για την κατασκευή νέων συστημάτων ισχύος.