La “red inteligente” es la red eléctrica que realiza operaciones de información panorámica, red de transmisión de datos, evaluación dinámica de la seguridad, decisión de despacho refinada, control de funcionamiento automático, y coordinación óptima de la máquina y la red, además de garantizar la seguridad, fiabilidad, coordinación flexible, alta calidad, eficiencia, económico y respetuoso con el medio ambiente.
El artículo le llevará a comprender qué es una red inteligente..
1. ¿Qué es la red inteligente?
"Red inteligente" generalmente se refiere al nuevo sistema de red que incorpora sistemas de información modernos a la red de energía tradicional para que la red eléctrica tenga mejor control y visibilidad para hacer frente a dificultades, incluida una baja tasa de utilización de energía., mala interactividad, Difícil análisis de seguridad y estabilidad del sistema eléctrico tradicional.. Al mismo tiempo, La regulación en tiempo real basada en el flujo de energía facilita el acceso y la utilización de nueva generación de energía distribuida y distribuida. sistema de almacenamiento de energías.
Una "red inteligente" significa una red de suministro de energía totalmente automatizada en la que cada usuario y nodo es monitoreado en tiempo real y la corriente eléctrica y la información están aseguradas para lograr un flujo bidireccional en cada punto, desde la planta de energía hasta los electrodomésticos del cliente.. La red inteligente garantiza transacciones de mercado en tiempo real y conexiones fluidas e interacciones en tiempo real entre los miembros de la red a través de una amplia gama de inteligencia distribuida y comunicaciones de banda ancha., así como la integración de sistemas de control automatizados.
En primer lugar, La “red inteligente” utiliza sensores para monitorear el funcionamiento de dispositivos clave en tiempo real, como la generación de energía., transmisión, distribución y suministro; Luego el sistema recopila e integra los datos obtenidos a través de un sistema de red.; Finalmente, Los datos se analizan y extraen para lograr una gestión óptima de todo el sistema eléctrico..
2. ¿Cómo funciona la red inteligente?
tecnología iot Tiene una amplia aplicación en el sistema eléctrico y puede desempeñar un papel importante en la construcción de redes eléctricas., gestión de producción de seguridad, operación y mantenimiento, monitoreo de seguridad, medición e interacción con el cliente, etc.. Puede mejorar la profundidad y amplitud de la percepción de la información en todos los aspectos de la generación de redes inteligentes., transmisión, transformación, distribución y utilización.
Generación de energía
En la generación y almacenamiento de energía de las redes inteligentes, La tecnología IoT se aplica principalmente a la detección del estado de funcionamiento de la unidad., monitoreo de parámetros eléctricos, monitoreo de presas, monitoreo de gases y contaminantes en el área de la estación, monitoreo de desulfuración, monitoreo de almacenamiento de energía, en estaciones de almacenamiento de energía por bombeo. En términos de acceso a nuevas energías como parques eólicos y centrales fotovoltaicas., IoT Las aplicaciones de la tecnología se reflejan en el seguimiento de la energía eólica., energía eólica, Velocidad y dirección del viento en las áreas distribuidas de las estaciones de campo.. También realiza el seguimiento de la intensidad de la luz., el número de horas disponibles para las fuentes de luz y la recopilación de temperatura en tiempo real, humedad, presión del aire, lluvia, radiación, cobertura de hielo y otros elementos en los entornos geográficos micrometeorológicos. Todas estas aplicaciones son para lograr un monitoreo automático., Predicción de potencia y control inteligente de nuevas centrales eléctricas para fortalecer el nivel de coordinación de la red de máquinas y la asignación óptima de recursos para garantizar el funcionamiento económico seguro y estable de las bases energéticas..
Transmisión de potencia
Durante el proceso de transmisión de la red inteligente, IoT se aplica a la cobertura de hielo de una línea de transmisión, vibración de la brisa, sacudida, deflexión del viento, Monitoreo de tensión de torre y hundimiento de arco; Mediante el uso de tecnología de detección de fibra óptica, La tecnología puede lograr el monitoreo en línea de parámetros como la temperatura del cable., y aumento dinámico de la capacidad de carga, así como alerta temprana; Y lo que es más, La tecnología puede lograr el monitoreo de la deflexión del viento de la cadena de aisladores., Incrustaciones y densidad de sal mediante el uso de un sensor de guía de ondas ópticas pasivas.; Usando imagen o video tecnología de detección, Puede lograr un monitoreo en tiempo real del antirrobo de la línea., pilón, inclinación, deslizamiento de base, Corrosión de puesta a tierra para proporcionar soporte técnico para la localización de fallas de líneas de transmisión y diagnóstico automático para proporcionar información y datos compartidos digitales para la gestión, operación y mantenimiento de la producción de líneas eléctricas., logrando así seguridad, Inspección eficiente e inteligente de líneas de transmisión para mejorar la confiabilidad y seguridad de la transmisión de energía..
Transformación de poder
Una subestación inteligente es un componente crucial de una red inteligente. La clave de la subestación inteligente reside en el control cooperativo automático. Su dirección de desarrollo es la digitalización de la información del equipo y el estado de mantenimiento, mientras que la operación y el mantenimiento eficientes son el objetivo final.. Las tecnologías de IoT se pueden aplicar para realizar monitoreo en tiempo real, Diagnóstico y toma de decisiones auxiliares de electricidad., Información de mecanización y operación de equipos de subestaciones., especialmente para la inspección de petróleo y gas de transformadores utilizando equipos de detección para juzgar su estado de salud y operación; para protección detección de intrusiones de subestaciones utilizando detección inalámbrica, Telemetría y tecnología virtual tridimensional.; IoT logra la detección de intrusiones de protección de subestaciones mediante el uso de sensores inalámbricos, Telemetría y tecnología virtual tridimensional.; También puede combinar la tecnología de identificación electrónica con un sistema de tickets de trabajo para realizar una inspección inteligente de las subestaciones., Interactividad de comando de programación y gestión de seguridad de operación para impulsar el crecimiento de subestaciones digitales desatendidas..
Distribución de poder
Una red de distribución de energía es una parte vital de un sistema de energía eléctrica., Tener las características de grandes cantidades de equipo., Amplia distribución y un sistema complejo.. Actualmente, Todavía hay problemas que enfrenta China en términos de un marco de red de distribución débil y una cobertura de comunicación difícil de la red de distribución de energía.. En el fuerte proceso de distribución de redes inteligentes, La tecnología IoT se puede aplicar para lograr una red de distribución automática de energía, Monitoreo del estado de las líneas y equipos de la red de distribución de energía., alerta temprana y mantenimiento. Y lo que es más, Puede realizar la gestión de operaciones in situ y la inspección inteligente de la red de distribución de energía., comunicación de emergencia, Gestión de medición y monitoreo de carga fuera del sitio., Monitoreo de energía distribuida y estaciones de carga y otras instalaciones.. Todas estas aplicaciones tienen como objetivo reforzar la monitorización centralizada de la red de distribución eléctrica., optimizar el control y la gestión de la operación, lograr un suministro de energía de alta confiabilidad y alta calidad y disminuir el consumo y las pérdidas de energía.
Utilización de energía
Respaldado por un doble sentido, Red de comunicación de datos segura y de alta velocidad., La tecnología IoT está orientada principalmente al consumo eléctrico inteligente y a la tecnología interactiva en el proceso de generación de electricidad en redes inteligentes.. Se emplea principalmente para el servicio de electricidad inteligente., recopilación de información sobre electricidad, servicio al cliente inteligente, recarga de vehículos eléctricos y reposición de electricidad, sala de negocios inteligente, gestión del lado de la demanda y evaluación de la eficiencia energética, Gestión del entorno ecológico de las salas de máquinas y supervisión del entorno energético para lograr un acceso flexible a la red., o plug-and-play e interacción bidireccional con los clientes para mejorar la confiabilidad del suministro de electricidad y la eficiencia del consumo de electricidad, así como el servicio de las empresas de suministro de energía y ofrecer respaldo técnico a la estrategia nacional de ahorro de energía y reducción de emisiones..
4. La diferencia entre red eléctrica tradicional y red inteligente Tecnología
Cinco enlaces de Smart Grid
En lenguaje sencillo, Una red inteligente es la integración profunda de información avanzada y otras tecnologías en la red eléctrica para lograr cambios fundamentales en la industria energética.. Cubre todos los aspectos de la generación de energía., transmisión, subestación, distribución, consumo y despacho con los rasgos de la informatización, automatización e interacción. Su propósito es lograr una red eléctrica moderna altamente integrada de flujo de energía., flujo de información y flujo de negocios.
Una mirada retrospectiva a la red eléctrica tradicional, no es un sistema flexible, lo cual se refleja en la forma en que el acceso y retiro del suministro eléctrico, así como la transmisión de electricidad y energía son inflexibles, dando como resultado la generación de una red dinámica, flexibilidad y capacidad de configuración.. Es imposible construir un tiempo real., sistema configurable y reconfigurable, y hay múltiples silos de información dentro del sistema que carecen de la función de compartir información.
5. Por qué la red inteligente es importante?
¿Cuáles son los beneficios de Smart Grid??
1. En cuanto al sistema eléctrico: Puede reducir la capacidad instalada efectiva del sistema., Reducir el costo total del combustible de generación de energía del sistema.; mejorar la eficiencia de utilización de los equipos de la red eléctrica y reducir la inversión en construcción; mejorar la eficiencia de transmisión de la red eléctrica y disminuir la pérdida de línea.
2. En cuanto a los clientes de electricidad: Puede realizar interacciones bidireccionales y ofrecer servicios accesibles.; mejorar la eficiencia de utilización de energía de la terminal y reducir el consumo de electricidad; aumentar la confiabilidad del suministro de energía y mejorar la calidad de la electricidad.
3. En términos de conservación de energía y medio ambiente.: Puede aumentar la eficiencia en la utilización de la energía y generar beneficios de conservación de energía y reducción de emisiones.; Promover el desarrollo de energía limpia y obtener beneficios de la reducción de emisiones alternativas.; mejorar la tasa de utilización general de los recursos de la tierra y reducir la ocupación de la tierra.
4. En otros aspectos: puede impulsar el desarrollo económico y el empleo; garantizar la seguridad del suministro energético; convertir la transmisión de carbón en transmisión de electricidad, mejorar la eficiencia de conversión de energía y reducir la presión del transporte.
6. Los desafíos que enfrenta la red inteligente Sistema
El primero es el desafío de una alta proporción de nuevas regulaciones sobre la red energética.. Actualmente, Hay una presión cada vez mayor sobre la red para integrar energías renovables., incluida la integración de la energía eólica, Acceso fotovoltaico y del lado del cliente a fuentes de energía distribuidas., lo que impone una mayor demanda a la capacidad de regulación de la red.
El segundo punto es la interconexión flexible y el funcionamiento seguro de grandes sistemas de red.. Actualmente, State Grid Corporation está realizando grandes esfuerzos en la construcción de redes de CA y CC de voltaje ultra alto., y la interconexión flexible de grandes redes será normal durante mucho tiempo en el futuro.
El tercero es la interacción entre oferta y demanda de múltiples usuarios de electricidad.. Lu Yang dijo que la State Grid Corporation, actualmente, ha establecido un sistema de recopilación de información sobre el consumo de energía de la red inteligente, que cubre más de 400 millones de hogares. Además, Se ha creado la plataforma de redes de automóviles inteligentes más grande del mundo con acceso a más de 170,000 estaciones de carga. En el futuro, Los usuarios están profundamente involucrados en la interacción bidireccional de la red., incluidas tarifas de tiempo compartido y respuesta del lado de la demanda, así como carga y descarga de automóviles eléctricos.
El cuarto punto es el estrecho acoplamiento e interacción entre el espacio de información y el sistema de energía.. Ahora la gran nube, incluyendo tecnologías avanzadas de información y comunicación, ha sido más o menos utilizado en la red eléctrica. La aplicación estará más involucrada en la tendencia de desarrollo futura., con una mayor integración en el sistema de red. Será un nuevo desafío que las tecnologías de la información y las comunicaciones se desplieguen según las necesidades de los negocios y las aplicaciones..
7. ¿Qué equipos hay disponibles para Smart Grid?
Gabinete inteligente de alto voltaje
Combinado con un medidor de nubes de seguridad, un gabinete de alto voltaje (con una serie de dispositivos inalámbricos de soporte de medición de temperatura) Puede realizar un monitoreo integral y una carga en la plataforma del volumen de electricidad del gabinete de alto voltaje., volumen de energía eléctrica, estado volumen y cambiar juntas eléctricas, temperatura de las uniones de cables; Configurado con 1 DNI electrónico y combinado con APP para celular., El gabinete puede cumplir con la gestión general de inteligencia y nubosidad de gabinetes de alto voltaje.
Gabinete inteligente de bajo voltaje: Monocircuito
Armarios de baja tensión con circuitos simples., configurado con un medidor de nubes de seguridad (conectar externamente a sensores de temperatura de bajo voltaje), Se puede cargar directamente a la plataforma en la nube para realizar un monitoreo integral y carga de temperatura en la plataforma., volumen electrico, Volumen de estado y volumen eléctrico de juntas eléctricas de gabinetes de bajo voltaje.; Configurado con 1 DNI electrónico y combinado con APP para celular., El gabinete puede cumplir con la gestión general de inteligencia y nubosidad de gabinetes de bajo voltaje..
Gabinete inteligente de bajo voltaje: Multicircuitos
Sobre armarios de baja tensión con multicircuitos, cada circuito está configurado con un instrumento de monitoreo de seguridad eléctrica (sensores de temperatura externos de bajo voltaje) para subir de forma centralizada a la plataforma de nube, junto con otro terminal inalámbrico de transmisión de datos. Configurado con 1 DNI electrónico y combinado con aplicaciones para celular, El gabinete puede cumplir con la gestión general de inteligencia y nubosidad de gabinetes de bajo voltaje con circuitos múltiples..
Subestación inteligente tipo caja
El equipo eléctrico de la subestación tipo caja contiene tres partes.: gabinetes de alto voltaje, transformadores y armarios de baja tensión. Entre ellos, Los medidores de enturbiamiento de seguridad se seleccionan como gabinetes de alto voltaje. (equipado con varios sensores de temperatura inalámbricos); Las partes de los transformadores conectadas a la entrada y salida están configuradas con sensores inalámbricos de medición de temperatura.; Los circuitos de entrada y salida de gabinetes de bajo voltaje están configurados con instrumentos de monitoreo de seguridad eléctrica. (Conexión externa a tres sensores de medición de temperatura.). A través del bus de campo unificado y la conexión inalámbrica del equipo de transmisión de datos, Puede realizar la recopilación integral y la carga en plataforma de la temperatura del conector eléctrico y del transformador de alto y bajo voltaje., cantidad eléctrica, cantidad de estado y cantidad de electricidad; Configurado con 1 DNI electrónico y combinado con APPs para celular., El gabinete puede cumplir con la inteligencia general y la gestión de la nube de todas las subestaciones..
Medidor de inteligencia
Se pueden realizar lecturas centralizadas de medidores y cortes de energía para lograr el encendido y apagado de interruptores a través del control de los teléfonos celulares..
Gabinete de energía con dispositivos de deshumidificación
El gabinete eléctrico con dispositivos deshumidificadores protege el equipo eléctrico contra la corrosión..
Estación de carga inteligente
Comúnmente instalado en los compuestos., Estas estaciones de carga brindan comodidad a los residentes para cargar sus vehículos eléctricos al aire libre de manera inteligente..
8. Red inteligente Aplicaciones
Visualización de datos de la red eléctrica
Cada detalle del estado de operación de la red eléctrica se puede mostrar de manera completa para respaldar la toma de decisiones y proporcionar evidencia a la gerencia., con análisis de datos, incluida la distribución de energía, transmisión, generación e información del usuario., y con visualización operación análisis en tiempo real logrado por software.
Predicción de tendencias de carga de la red eléctrica
Y lo que es más, Los estados de carga en tiempo real de Internet se pueden mostrar con la ayuda de datos históricos y en tiempo real de carga de red proporcionados por big data., que puede predecir la tendencia cambiante de la carga de la red. También, junto con una gestión integral, Puede aumentar la tasa de utilización de los dispositivos y disminuir el consumo y las pérdidas de energía para lograr una operación de la red eléctrica más económica y eficiente..
Pronóstico de tendencia de falla del dispositivo
Analizando la correlación entre los tipos de fallas., Estado histórico y parámetros operativos de equipos defectuosos en la red. Análisis a través de big data., Se puede predecir el patrón de aparición de fallos en la red.. También, Se puede evaluar el riesgo del funcionamiento de la red.. Todo esto puede dar una alerta temprana en tiempo real., Permitir a los técnicos realizar el mantenimiento y la inspección del equipo con anticipación..
Autorreparación de la realización de la red
En una red inteligente, Los dispositivos defectuosos en la red se aíslan del sistema de red lo más rápido posible., y el sistema se restablece a sus operaciones normales (con poca o ninguna intervención humana), proporcionando así un servicio de energía prácticamente ininterrumpido a los clientes. Podemos establecer una analogía: el sistema inmunológico humano es similar a la autocuración de la red inteligente.. Combinando las dos predicciones anteriores, El sistema de red puede lograr una autopredicción continua y tomar medidas instantáneas para controlar o corregir fallas que se han detectado o que es probable que ocurran..
Comunicaciones independientes de dispositivos secundarios.
Dentro de los sistemas de red existentes, Las comunicaciones de los dispositivos secundarios generalmente se logran a través de buses y dispositivos de comunicación especiales., que se denominan “unidades de control maestro” (generalmente llamados RTU) en términos internos. En una red inteligente, Los dispositivos secundarios, como los de vigilancia y protección, estarán equipados con módulos autoadaptativos y autointeractivos que podrán comunicarse entre sí de forma adaptativa.. Esta flexibilidad y capacidad de autoadaptación mejorarán significativamente la confiabilidad como si el equipo fuera "autónomo".. En este caso, Otros dispositivos aún pueden estar en funcionamiento estable incluso si partes del sistema funcionan con fallas..
