„Smart Grid“ ist das Stromnetz, das den Panorama-Informationsbetrieb realisiert, Datenübertragungsnetzwerk, dynamische Sicherheitsbewertung, verfeinerte Versandentscheidung, automatische Betriebssteuerung, und optimale Abstimmung von Maschine und Netzwerk und sorgt für Sicherheit, Zuverlässigkeit, flexible Koordination, hochwertig, Effizienz, wirtschaftsfreundlich und umweltfreundlich.
In diesem Artikel erfahren Sie, was ein Smart Grid ist.
1. Was ist Smart Grid?
„Intelligentes Netz“ bezieht sich typischerweise auf das neue Netzsystem, das moderne Informationssysteme in das traditionelle Energienetz integriert, damit das Stromnetz eine bessere Kontrolle und Transparenz hat, um Schwierigkeiten, einschließlich einer niedrigen Energienutzungsrate, zu bewältigen, schlechte Interaktivität, schwierige Sicherheits- und Stabilitätsanalyse des traditionellen Energiesystems. Gleichzeitig, Die auf dem Energiefluss basierende Echtzeitregelung erleichtert den Zugang und die Nutzung dezentraler neuer Energieerzeugung und -verteilung EnergiespeichersystemS.
Ein „Smart Grid“ steht für ein vollautomatisiertes Stromversorgungsnetz, in dem jeder Nutzer und Knoten in Echtzeit überwacht wird und der Strom und die Informationen so sichergestellt werden, dass an jedem Punkt vom Kraftwerk bis zu den Verbrauchergeräten ein wechselseitiger Stromfluss gewährleistet ist. Das Smart Grid gewährleistet Echtzeit-Markttransaktionen sowie nahtlose Verbindungen und Echtzeit-Interaktionen zwischen den Netzmitgliedern durch eine breite Palette verteilter Intelligenz und Breitbandkommunikation, sowie die Integration automatisierter Steuerungssysteme.
An erster Stelle, Das „Smart Grid“ nutzt Sensoren, um den Betrieb wichtiger Geräte, beispielsweise der Stromerzeugung, in Echtzeit zu überwachen, Übertragung, Vertrieb und Versorgung; Then the system collects and integrates the data obtained through a network system; Endlich, the data is analyzed and mined to achieve optimal management of the entire power system.
2. Wie funktioniert das Smart Grid?
IoT-Technologie has a wide application in the power system and can play a significant role in power grid construction, safety production management, operation and maintenance, Sicherheitsüberwachung, metering and customer interaction and so on. It can improve the depth and breadth of information perception in all aspects of smart grid generation, Übertragung, transformation, distribution and utilization.
Stromerzeugung
In the smart grid power generation and energy storage, IoT technology is mainly applied to the unit operation status detection, electrical parameter monitoring, dam monitoring, station area pollutant and gas monitoring, desulfurization monitoring, energy storage monitoring, in pumped power storage stations. Im Hinblick auf den Zugang zu neuer Energie wie Windparks und Photovoltaikkraftwerken, Internet der Dinge Technologieanwendungen spiegeln sich in der Überwachung der Windenergie wider, Windenergie, Windgeschwindigkeit und Windrichtung in den verteilten feldbasierten Stationsgebieten. Es führt auch die Überwachung der Lichtintensität durch, die Anzahl der für Lichtquellen verfügbaren Stunden und die Echtzeiterfassung der Temperatur, Feuchtigkeit, Luftdruck, Niederschlagsmenge, Strahlung, Eisbedeckung und andere Elemente in den mikrometeorologischen geografischen Umgebungen. Alle diese Anwendungen sollen eine automatische Überwachung erreichen, Leistungsvorhersage und intelligente Steuerung neuer Energiekraftwerke zur Stärkung des Koordinationsniveaus des Maschinennetzwerks und der optimalen Ressourcenallokation, um einen sicheren und stabilen wirtschaftlichen Betrieb der Energiebasen zu gewährleisten.
Kraftübertragung
Während des Prozesses der Smart-Grid-Übertragung, IoT wird auf die Eisabdeckung von Übertragungsleitungen angewendet, Brise Vibration, zittern, Windablenkung, Überwachung des Lichtbogendurchhangs und der Turmspannung; Durch den Einsatz faseroptischer Sensortechnologie, Die Technologie ermöglicht eine Online-Überwachung von Parametern wie der Drahttemperatur, und Tragfähigkeitsdynamikerhöhung sowie Frühwarnung; Was ist mehr, Mit dieser Technologie kann die Windablenkung des Isolatorstrangs überwacht werden, Verschmutzung und Salzdichte durch Verwendung eines passiven optischen Wellenleitersensors; Durch die Verwendung von Bildern oder Videos Sensorik, Es kann eine Echtzeitüberwachung des Diebstahlschutzes für die Leitung erreicht werden, Pylon, Neigung, Fundamentschein, Erdungskorrosion zur Bereitstellung technischer Unterstützung bei der Lokalisierung von Übertragungsleitungsfehlern und der automatischen Diagnose, um Informationen und den digitalen Austausch von Daten für das Produktionsmanagement sowie den Betrieb und die Wartung von Stromleitungen bereitzustellen, so realisieren sicher, effiziente und intelligente Inspektion von Übertragungsleitungen zur Verbesserung der Zuverlässigkeit und Sicherheit der Stromübertragung.
Machttransformation
Eine intelligente Umspannstation ist ein entscheidender Bestandteil eines Smart Grids. Der Schlüsselfaktor der intelligenten Umspannstation liegt in der automatischen kooperativen Steuerung. Seine Entwicklungsrichtung ist die Digitalisierung von Geräteinformationen und Wartungsstatus, wobei ein effizienter Betrieb und eine effiziente Wartung das ultimative Ziel sind. IoT-Technologien können zur Echtzeitüberwachung eingesetzt werden, Diagnose und unterstützende Entscheidungsfindung im Bereich Elektrizität, Mechanisierungs- und Betriebsinformationen der Umspannwerksausrüstung, insbesondere für die Öl- und Gasinspektion von Transformatoren unter Verwendung von Sensorgeräten zur Beurteilung ihres Gesundheitszustands und Betriebs; zur Schutzeinbrucherkennung von Umspannwerken drahtlose Erfassung, Telemetrie und dreidimensionale virtuelle Technologie; IoT realisiert die Erkennung von Schutzeinbrüchen in Umspannwerken mithilfe drahtloser Sensorik, Telemetrie und dreidimensionale virtuelle Technologie; Es kann auch elektronische Identifikationstechnologie mit einem funktionierenden Ticketsystem kombinieren, um eine intelligente Inspektion von Umspannwerken durchzuführen, Betriebssicherheitsmanagement und Planung der Befehlsinteraktivität, um das Wachstum unbeaufsichtigter digitaler Umspannwerke voranzutreiben.
Stromverteilung
Ein Stromverteilungsnetz ist ein wesentlicher Bestandteil eines Stromsystems, mit den Merkmalen großer Ausrüstungsmengen, weite Verbreitung und ein komplexes System. Derzeit, China steht immer noch vor Problemen im Hinblick auf ein schwaches Verteilungsnetz und eine schwierige Kommunikationsabdeckung des Stromverteilungsnetzes. Im starken Smart-Grid-Verteilungsprozess, IoT-Technologie kann eingesetzt werden, um ein automatisches Stromverteilungsnetzwerk zu erreichen, Überwachung des Leitungs- und Gerätezustands von Stromverteilungsnetzen, Frühwarnung und Wartung. Was ist mehr, Es kann das Betriebsmanagement vor Ort und die intelligente Inspektion des Stromverteilungsnetzes realisieren, Notfallkommunikation, Offsite-Messung und Lastüberwachungsmanagement, Überwachung verteilter Energie- und Ladestationen sowie anderer Einrichtungen. Alle diese Anwendungen zielen darauf ab, die zentrale Überwachung des Stromverteilungsnetzes zu stärken, Optimieren Sie die Betriebssteuerung und -verwaltung, Erreichen Sie eine hochzuverlässige und qualitativ hochwertige Stromversorgung und senken Sie den Stromverbrauch und die Verluste.
Stromverbrauch
Untermauert durch eine Zwei-Wege-Strategie, Hochgeschwindigkeits- und sicheres Datenkommunikationsnetzwerk, Die IoT-Technologie ist hauptsächlich auf intelligenten Stromverbrauch und interaktive Technologie im Prozess der intelligenten Stromerzeugung ausgerichtet. Es wird hauptsächlich für den intelligenten Stromservice eingesetzt, Sammlung von Strominformationen, Intelligenter Kundenservice, Laden von Elektrofahrzeugen und Stromersatz, Intelligente Geschäftshalle, Nachfragemanagement und Energieeffizienzbewertung, Grünes Umweltmanagement von Maschinenräumen und Überwachung der Energieumgebung, um einen flexiblen Zugang zum Netz zu realisieren, oder Plug-and-Play und wechselseitige Interaktion mit Kunden, um die Zuverlässigkeit der Stromversorgung und die Effizienz des Stromverbrauchs sowie den Service von Energieversorgungsunternehmen zu verbessern und technische Unterstützung für die nationale Strategie zur Energieeinsparung und Emissionsreduzierung zu bieten.
4. Der Unterschied zwischen traditionellem Stromnetz und Smart Grid Technologie
Fives Links von Smart Grid
In einfachen Worten, Ein Smart Grid ist die tiefgreifende Integration fortschrittlicher Informationen und anderer Technologien in das Stromnetz, um grundlegende Veränderungen in der Energiewirtschaft herbeizuführen. Es deckt alle Aspekte der Stromerzeugung ab, Übertragung, Umspannwerk, Verteilung, Konsum und Versand mit den Merkmalen der Informatisierung, Automatisierung und Interaktion. Ziel ist es, ein hochintegriertes modernes Stromnetz für den Stromfluss zu schaffen, Informationsfluss und Geschäftsfluss.
Rückblick auf das traditionelle Stromnetz, Es ist kein flexibles System, was sich in der Art und Weise widerspiegelt, wie der Zugang und die Entnahme der Stromversorgung erfolgt, sowie die Übertragung von Strom und Energie sind unflexibel, Dies führt zu einer netzdynamischen Flexibilität und Konfigurationsfähigkeit. Es ist unmöglich, eine Echtzeit aufzubauen, konfigurierbares und rekonfigurierbares System, und es gibt mehrere Informationssilos innerhalb des Systems, denen die Funktion des Informationsaustauschs fehlt.
5. Warum Smart Grid wichtig ist?
Welche Vorteile bietet Smart Grid??
1. Was das Energiesystem betrifft: Dies kann die effektiv installierte Kapazität des Systems verringern, Senken Sie die Gesamtkosten für den Energieerzeugungsbrennstoff des Systems; Verbessern Sie die Nutzungseffizienz der Stromnetzausrüstung und reduzieren Sie die Bauinvestitionen; Verbessern Sie die Übertragungseffizienz des Stromnetzes und verringern Sie den Leitungsverlust.
2. In Bezug auf Stromkunden: it can realize two-way interactions and deliver accessible services; enhance terminal energy utilization efficiency and reduce electricity consumption; increase power supply reliability and improve electricity quality.
3. In terms of energy conservation and environment: it can raise energy utilization efficiency and bring benefits of energy conservation and emission reduction; promote clean energy development and realize benefits of alternative emission reduction; enhance the overall utilization rate of land resources and reduce land occupation.
4. In anderen Aspekten: it can drive economic development and employment; guarantee energy supply security; turn coal transmission into electricity transmission, improve energy conversion efficiency and lessen transportation pressure.
6. The Challenges Facing the Smart Grid System
Die erste besteht in der Herausforderung eines hohen Anteils neuer Energienetzvorschriften. Derzeit, Der Druck auf das Netz, erneuerbare Energien zu integrieren, steigt, einschließlich der Integration der Windkraft, Photovoltaik und kundenseitiger Zugang zu dezentralen Stromquellen, was höhere Anforderungen an die Netzregulierungsfähigkeit stellt.
Der zweite Punkt ist die flexible Vernetzung und der sichere Betrieb großer Netzsysteme. Die State Grid Corporation unternimmt derzeit große Anstrengungen beim Bau von Ultrahochspannungs-Wechselstrom- und Gleichstromnetzen, und die flexible Vernetzung großer Netze wird in Zukunft noch lange zur Normalität werden.
Der dritte Faktor ist das Zusammenspiel von Angebot und Nachfrage mehrerer Stromverbraucher. Lu Yang sagte, dass die State Grid Corporation, momentan, hat ein Informationserfassungssystem für den Stromverbrauch im Smart Grid eingerichtet, was mehr als abdeckt 400 Millionen Haushalte. Zusätzlich, Es wurde die weltweit größte Smart-Car-Netzwerkplattform mit Zugriff auf mehr als eingerichtet 170,000 Ladestationen. In der Zukunft, Benutzer sind intensiv in die wechselseitige Interaktion des Rasters eingebunden, Dazu gehören Time-Sharing-Tarife und Demand-Side-Response sowie das Laden und Entladen von Elektroautos.
Der vierte Punkt ist die enge Kopplung und Interaktion zwischen dem Informationsraum und dem Energiesystem. Jetzt die große Wolke, einschließlich fortschrittlicher Informations- und Kommunikationstechnologie, wurde mehr oder weniger im Stromnetz genutzt. Die Anwendung wird sich stärker am zukünftigen Entwicklungstrend beteiligen, mit tieferer Integration in das Netzsystem. Es wird eine neue Herausforderung sein, Informations- und Kommunikationstechnologien entsprechend den Anforderungen von Unternehmen und Anwendungen einzusetzen.
7. Welche Ausstattung gibt es für Smart Grid?
Smarter Hochspannungsschrank
Kombiniert mit einem Sicherheitswolkenmesser, ein Hochspannungsschrank (mit einer Reihe von Geräten zur Unterstützung der drahtlosen Temperaturmessung) kann eine umfassende Überwachung und Plattform-Upload des Stromvolumens von Hochspannungsschränken realisieren, elektrische Energiemenge, Statuslautstärke und Schalter elektrische Gelenke, Temperatur der Kabelverbindungen; Konfiguriert mit 1 elektronischer Personalausweis und kombiniert mit Handy-APP, Der Schrank kann die allgemeine Intelligenz und das Clouding-Management von Hochspannungsschränken erfüllen
Intelligenter Niederspannungsschrank: Einkreisig
Niederspannungsschränke mit Einzelstromkreisen, konfiguriert mit einem Sicherheitswolkenmessgerät (extern an Niederspannungs-Temperatursensoren anschließen), kann direkt auf die Cloud-Plattform hochgeladen werden, um eine integrierte Überwachung und Plattform-Upload der Temperatur zu realisieren, elektrische Lautstärke, Statusvolumen und elektrisches Volumen der elektrischen Verbindungen des Niederspannungsschranks; Konfiguriert mit 1 elektronischer Personalausweis und kombiniert mit Handy-APP, Der Schrank kann die allgemeine Intelligenz und das Clouding-Management von Niederspannungsschränken erfüllen.
Intelligenter Niederspannungsschrank: Mehrkreise
Betrifft Niederspannungsschränke mit mehreren Stromkreisen, Jeder Stromkreis ist mit einem elektrischen Sicherheitsüberwachungsgerät konfiguriert (externe Niederspannungs-Temperatursensoren) zum zentralen Hochladen auf die Clouding-Plattform, zusammen mit einem weiteren drahtlosen Datenübertragungsterminal. Konfiguriert mit 1 elektronischer Personalausweis und kombiniert mit Handy-Apps, Der Schrank kann die Gesamtintelligenz und das Clouding-Management von Niederspannungsschränken mit mehreren Stromkreisen erfüllen.
Intelligente Kasten-Umspannstation
Die elektrische Ausrüstung des Umspannwerks in Kastenbauweise besteht aus drei Teilen: Hochspannungsschränke, Transformatoren und Niederspannungsschränke. Darunter, Als Hochspannungsschränke werden Sicherheitstrübungsmessgeräte ausgewählt (Ausgestattet mit einer Reihe drahtloser Temperatursensoren); Eingangs- und ausgangsseitig verbundene Teile von Transformatoren sind mit drahtlosen Temperaturmesssensoren ausgestattet; Die Einlass- und Auslasskreise von Niederspannungsschränken sind mit elektrischen Sicherheitsüberwachungsgeräten konfiguriert (Externer Anschluss an drei Temperaturmesssensoren). Durch den einheitlichen Feldbus und die drahtlose Datenübertragungsgeräteverbindung, Es kann die integrierte Erfassung und Plattform-Übertragung der Hoch- und Niederspannungsstrom- und Transformatorsteckertemperatur realisieren, elektrische Menge, Statusmenge und Strommenge; Konfiguriert mit 1 elektronischer Personalausweis und kombiniert mit Handy-APPs, Der Schrank kann das allgemeine Intelligenz- und Clouding-Management der gesamten Umspannwerke übernehmen.
Intelligentes Messgerät
Zentralisierte Zählerablesungen und Stromabschaltungen können realisiert werden, um das Ein- und Ausschalten von Schaltern über die Steuerung der Mobiltelefone zu erreichen.
Energieschrank mit Entfeuchtungsgeräten
Der Energieschrank mit Entfeuchtungsgeräten schützt die Energieausrüstung vor Korrosion.
Intelligente Ladestation
Wird häufig in den Wohnanlagen installiert, Solche Ladestationen bieten den Bewohnern den Komfort, ihre Elektrofahrzeuge im Freien auf intelligente Weise aufzuladen.
8. Smart Grid Anwendungen
Datenvisualisierung des Stromnetzes
Jedes Detail des Betriebsstatus des Stromnetzes kann vollständig und vollständig angezeigt werden, um die Entscheidungsfindung zu unterstützen und dem Management Beweise zu liefern, mit Datenanalyse inklusive Stromverteilung, Übertragung, Generierung sowie Benutzerinformationen, and with visualization operation real-time analysis achieved by software.
Trendvorhersage der Stromnetzbelastung
Was ist mehr, real-time loading statuses of the Internet can be displayed with the help of historical and real-time data of grid loading provide by big data, which can predict the changing trend of grid loading. Auch, along with comprehensive management, it can boost the utilization rate of devices and decrease power consumption and losses to achieve a more economical and efficient power grid operation.
Trendprognose für Geräteausfälle
By analyzing the correlation among fault types, historical status and operational parameters of faulty equipment in the grid analysis through big data, the pattern of grid fault occurrence can be predicted. Auch, the risk of grid operation can be assessed. All of these can give real-time early warning, Dadurch können Techniker die Wartung und Inspektion der Geräte im Voraus durchführen.
Selbstreparatur der Grid-Realisierung
In einem Smart Grid, Fehlerhafte Geräte im Netz werden so schnell wie möglich vom Netz isoliert, und das System stellt den Normalbetrieb wieder her (mit wenig oder keinem menschlichen Eingriff), Dadurch wird den Kunden eine nahezu unterbrechungsfreie Stromversorgung geboten. Wir können eine Analogie ziehen, dass das menschliche Immunsystem der Selbstheilung des Smart Grids ähnelt. Kombination der beiden obigen Vorhersagen, Das Netzsystem kann kontinuierlich eine Selbstvorhersage durchführen und sofort Maßnahmen ergreifen, um erkannte oder wahrscheinlich auftretende Fehler zu kontrollieren oder zu korrigieren.
Unabhängige Kommunikation sekundärer Geräte
Innerhalb bestehender Netzsysteme, Die Kommunikation sekundärer Geräte erfolgt normalerweise über Busse und spezielle Kommunikationsgeräte, die sogenannten „Master-Steuergeräte“ (allgemein als RTUs bezeichnet) in interner Hinsicht. In einem Smart Grid, Sekundärgeräte wie Überwachung und Schutz werden mit selbstadaptiven sowie selbstinteraktiven Modulen ausgestattet, die adaptiv miteinander kommunizieren können. Diese Flexibilität und Selbstanpassungsfähigkeit erhöhen die Zuverlässigkeit erheblich, als ob die Ausrüstung „autonom“ wäre.. In diesem Fall, Andere Geräte können auch dann noch stabil funktionieren, wenn Teile des Systems ausfallen.
