La “rete intelligente” è la rete elettrica che realizza il funzionamento delle informazioni panoramiche, rete di trasmissione dati, valutazione dinamica della sicurezza, raffinata decisione di dispacciamento, controllo automatico del funzionamento, e un coordinamento ottimale della macchina e della rete, oltre a garantire la sicurezza, affidabilità, coordinamento flessibile, alta qualità, efficienza, economico e rispettoso dell’ambiente.
L'articolo ti porterà a capire cos'è una rete intelligente.
1. Cos'è la rete intelligente
La “rete intelligente” si riferisce tipicamente al nuovo sistema di rete che incorpora i moderni sistemi informativi nella rete energetica tradizionale in modo che la rete elettrica abbia un controllo e una visibilità migliori per far fronte alle difficoltà, incluso un basso tasso di utilizzo dell’energia, scarsa interattività, difficile analisi della sicurezza e della stabilità del sistema energetico tradizionale. Allo stesso tempo, la regolazione in tempo reale basata sul flusso di energia facilita l'accesso e l'utilizzo della nuova generazione di energia distribuita e distribuita sistema di accumulo dell’energiaS.
Una “rete intelligente” significa una rete di alimentazione elettrica completamente automatizzata in cui ogni utente e nodo è monitorato in tempo reale e la corrente elettrica e le informazioni sono garantite per ottenere un flusso bidirezionale in ogni punto dalla centrale elettrica agli apparecchi del cliente. La rete intelligente garantisce transazioni di mercato in tempo reale, connessioni continue e interazioni in tempo reale tra i membri della rete attraverso un'ampia gamma di intelligenza distribuita e comunicazioni a banda larga, così come l’integrazione di sistemi di controllo automatizzati.
Innanzitutto, la “rete intelligente” utilizza sensori per monitorare il funzionamento di dispositivi chiave in tempo reale come la produzione di energia, trasmissione, distribuzione e fornitura; Successivamente il sistema raccoglie e integra i dati ottenuti attraverso un sistema di rete; Finalmente, i dati vengono analizzati ed estratti per ottenere una gestione ottimale dell'intero sistema energetico.
2. Come funziona la rete intelligente
Tecnologia IoT ha un’ampia applicazione nel sistema energetico e può svolgere un ruolo significativo nella costruzione della rete elettrica, gestione della produzione in sicurezza, funzionamento e manutenzione, monitoraggio della sicurezza, misurazione, interazione con il cliente e così via. Può migliorare la profondità e l’ampiezza della percezione delle informazioni in tutti gli aspetti della generazione di reti intelligenti, trasmissione, trasformazione, distribuzione e utilizzo.
Produzione di energia
Nella generazione di energia e nello stoccaggio dell’energia tramite la rete intelligente, La tecnologia IoT viene applicata principalmente al rilevamento dello stato di funzionamento dell'unità, monitoraggio dei parametri elettrici, monitoraggio della diga, monitoraggio degli inquinanti e dei gas dell'area della stazione, monitoraggio della desolforazione, monitoraggio dello stoccaggio energetico, nelle stazioni di accumulo di energia tramite pompaggio. In termini di nuovo accesso all’energia come i parchi eolici e le centrali fotovoltaiche, IoT Le applicazioni tecnologiche si riflettono nel monitoraggio dell'energia eolica, energia eolica, velocità e direzione del vento nelle aree distribuite delle stazioni sul campo. Effettua anche il monitoraggio dell'intensità luminosa, il numero di ore a disposizione delle sorgenti luminose e la raccolta della temperatura in tempo reale, umidità, pressione dell'aria, pioggia, radiazione, copertura di ghiaccio e altri elementi negli ambienti geografici micro-meteorologici. Tutte queste applicazioni mirano a ottenere il monitoraggio automatico, previsione della potenza e controllo intelligente di nuove centrali elettriche per rafforzare il livello di coordinamento della rete di macchine e l'allocazione ottimale delle risorse in modo da garantire il funzionamento economico sicuro e stabile delle basi energetiche.
Potenza di trasmissione
Durante il processo di trasmissione della rete intelligente, L'IoT viene applicato alla copertura ghiacciata della linea di trasmissione, vibrazione della brezza, tremante, deviazione del vento, monitoraggio dell'abbassamento dell'arco e dello stress della torre; Utilizzando la tecnologia di rilevamento in fibra ottica, la tecnologia può consentire il monitoraggio online di parametri come la temperatura del filo, e aumento dinamico della capacità di carico e allarme tempestivo; Cosa c'è di più, la tecnologia può consentire il monitoraggio della deflessione del vento della stringa isolante, incrostazione e densità del sale utilizzando un sensore a guida d'onda ottica passiva; Utilizzando immagini o video tecnologia di rilevamento, può ottenere il monitoraggio in tempo reale dell'antifurto per la linea, pilone, inclinare, scivolone di fondazione, corrosione della messa a terra per fornire supporto tecnico per la localizzazione dei guasti della linea di trasmissione e la diagnosi automatica in modo da fornire informazioni e dati di condivisione digitale per la gestione, il funzionamento e la manutenzione della produzione della linea elettrica, rendendosi così sicuro, ispezione efficiente e intelligente delle linee di trasmissione per migliorare l'affidabilità e la sicurezza della trasmissione di potenza.
Trasformazione del potere
Una sottostazione intelligente è un componente cruciale di una rete intelligente. La parte fondamentale della sottostazione intelligente risiede nel controllo cooperativo automatico. La sua direzione di sviluppo è la digitalizzazione delle informazioni sulle apparecchiature e dello stato di manutenzione, mentre l'obiettivo finale è il funzionamento e la manutenzione efficienti. Le tecnologie IoT possono essere applicate per condurre un monitoraggio in tempo reale, diagnosi e processo decisionale ausiliario dell'elettricità, meccanizzazione e informazioni sul funzionamento delle apparecchiature della sottostazione, in particolare per l'ispezione di trasformatori di petrolio e gas utilizzando apparecchiature di rilevamento per valutarne lo stato di salute e il funzionamento; per la protezione antintrusione delle sottostazioni che utilizzano rilevamento senza fili, telemetria e tecnologia virtuale tridimensionale; L'IoT realizza il rilevamento delle intrusioni di protezione delle sottostazioni utilizzando il rilevamento wireless, telemetria e tecnologia virtuale tridimensionale; Può anche combinare la tecnologia di identificazione elettronica con un sistema di ticket funzionante per soddisfare l'ispezione intelligente delle sottostazioni, gestione della sicurezza operativa e interattività dei comandi di programmazione per favorire la crescita delle cabine digitali non presidiate.
Distribuzione dell'energia
Una rete di distribuzione dell’energia è una parte vitale di un sistema di energia elettrica, avere le caratteristiche di grandi quantità di equipaggiamento, ampia distribuzione e un sistema complesso. Attualmente, ci sono ancora problemi che la Cina deve affrontare in termini di debole struttura della rete di distribuzione e difficile copertura comunicativa della rete di distribuzione elettrica. Nel forte processo di distribuzione della rete intelligente, La tecnologia IoT può essere applicata per realizzare una rete di distribuzione automatica dell’energia, monitoraggio delle condizioni delle linee e delle apparecchiature della rete di distribuzione dell'energia, allarme tempestivo e manutenzione. Cosa c'è di più, può realizzare la gestione operativa in loco e l'ispezione intelligente della rete di distribuzione dell'energia, comunicazione di emergenza, gestione della misurazione fuori sede e del monitoraggio dei carichi, energia distribuita, stazioni di ricarica e monitoraggio di altre strutture. Tutte queste applicazioni mirano a rafforzare il monitoraggio centralizzato della rete di distribuzione elettrica, ottimizzare il controllo e la gestione delle operazioni, ottenere un'alimentazione elettrica ad alta affidabilità e di alta qualità e ridurre il consumo e le perdite di energia.
Utilizzo energetico
Sostenuto da un doppio senso, rete di comunicazione dati sicura e ad alta velocità, La tecnologia IoT è principalmente orientata al consumo intelligente di elettricità e alla tecnologia interattiva nel processo di elettricità della rete intelligente. Viene utilizzato principalmente per il servizio elettrico intelligente, raccolta di informazioni sull'energia elettrica, servizio clienti intelligente, ricarica di veicoli elettrici e sostituzione dell’energia elettrica, sala business intelligente, gestione della domanda e valutazione dell’efficienza energetica, gestione dell'ambiente verde delle sale macchine e monitoraggio dell'ambiente energetico al fine di realizzare un accesso flessibile alla rete, oppure interazione plug-and-play e bidirezionale con i clienti per migliorare l'affidabilità della fornitura di energia elettrica e l'efficienza del consumo di energia elettrica, nonché il servizio delle imprese di fornitura di energia elettrica e offrire supporto tecnico alla strategia nazionale di risparmio energetico e riduzione delle emissioni.
4. La differenza tra rete elettrica tradizionale e rete intelligente Tecnologia
Cinque collegamenti della Smart Grid
In parole povere, una rete intelligente è la profonda integrazione di informazioni avanzate e altre tecnologie nella rete elettrica per ottenere cambiamenti fondamentali nel settore energetico. Copre tutti gli aspetti della produzione di energia, trasmissione, sottostazione, distribuzione, consumo e dispacciamento con i tratti dell'informatizzazione, automazione e interazione. Il suo scopo è quello di realizzare una moderna rete elettrica di flusso di potenza altamente integrata, flusso di informazioni e flusso aziendale.
Uno sguardo alla rete elettrica tradizionale, non è un sistema flessibile, che si riflette nel modo in cui l'accesso e il ritiro dell'alimentazione elettrica, così come la trasmissione di elettricità ed energia sono rigide, con conseguente generazione di una flessibilità dinamica della griglia e capacità di configurazione. È impossibile costruire un tempo reale, sistema configurabile e riconfigurabile, e ci sono molteplici silos di informazioni all’interno del sistema a cui manca la funzione di condivisione delle informazioni.
5. Perché la rete intelligente è importante?
Quali sono i vantaggi della Smart Grid?
1. In termini di sistema di potere: può ridurre l'effettiva capacità installata del sistema, ridurre il costo totale del combustibile per la produzione di energia del sistema; migliorare l’efficienza di utilizzo delle apparecchiature della rete elettrica e ridurre gli investimenti nella costruzione; migliorare l’efficienza di trasmissione della rete elettrica e ridurre le perdite di linea.
2. In termini di clienti elettrici: può realizzare interazioni bidirezionali e fornire servizi accessibili; 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 altri aspetti: 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
Il primo è la sfida rappresentata da un’elevata percentuale di nuove normative sulla rete energetica. Attualmente, c’è una crescente pressione sulla rete per integrare l’energia rinnovabile, compresa l’integrazione dell’energia eolica, fotovoltaico e accesso lato cliente alle fonti di energia distribuita, che pone una domanda maggiore sulla capacità di regolazione della rete.
Il secondo punto riguarda l’interconnessione flessibile e il funzionamento sicuro delle grandi reti. La State Grid Corporation sta attualmente compiendo grandi sforzi nella costruzione di reti CA e CC ad altissima tensione, e l'interconnessione flessibile delle grandi reti diventerà la normalità ancora per molto tempo.
Il terzo è l’interazione tra domanda e offerta di più utenti di elettricità. Lu Yang ha detto che la State Grid Corporation, attualmente, ha istituito un sistema di raccolta delle informazioni sul consumo energetico della rete intelligente, che copre più di 400 milioni di famiglie. Inoltre, è stata creata la più grande piattaforma di rete per auto intelligenti al mondo con accesso a più di 170,000 stazioni di ricarica. In futuro, gli utenti sono profondamente coinvolti nell’interazione bidirezionale della rete, comprese le tariffe per il time-sharing e la risposta sul lato della domanda, nonché la ricarica e lo scarico delle auto elettriche.
Il quarto punto è lo stretto accoppiamento e interazione tra lo spazio dell’informazione e il sistema di potere. Ora la grande nuvola, comprese le tecnologie avanzate dell'informazione e della comunicazione, è stato più o meno utilizzato nella rete elettrica. L'applicazione sarà più impegnata nella tendenza di sviluppo futura, con una più profonda integrazione nel sistema di rete. Sarà una nuova sfida quella di implementare le tecnologie dell'informazione e della comunicazione in base alle esigenze delle imprese e delle applicazioni.
7. Quali apparecchiature sono disponibili per la Smart Grid
Armadio intelligente ad alta tensione
Combinato con un misuratore di nuvole di sicurezza, un armadio ad alta tensione (con una serie di dispositivi di supporto per la misurazione della temperatura wireless) può realizzare un monitoraggio completo e caricare sulla piattaforma il volume di elettricità dell'armadio ad alta tensione, volume di energia elettrica, stato del volume e interruttore dei giunti elettrici, temperatura dei giunti dei cavi; Configurato con 1 carta d’identità elettronica e abbinata all’APP del cellulare, l'armadio può soddisfare l'intelligenza generale e la gestione del clouding degli armadi ad alta tensione
Armadio intelligente a bassa tensione: Circuito singolo
Armadi di bassa tensione a circuito singolo, configurato con un misuratore di nuvole di sicurezza (collegare esternamente ai sensori di temperatura a bassa tensione), può essere caricato direttamente sulla piattaforma cloud per realizzare il monitoraggio integrale e il caricamento della temperatura sulla piattaforma, volume elettrico, volume di stato e volume elettrico dei giunti elettrici dell'armadio a bassa tensione; Configurato con 1 carta d’identità elettronica e abbinata all’APP del cellulare, l'armadio può soddisfare l'intelligenza generale e la gestione del clouding degli armadi a bassa tensione.
Armadio intelligente a bassa tensione: Multicircuiti
Riguardo agli armadi a bassa tensione con multicircuiti, ciascun circuito è configurato con uno strumento di monitoraggio della sicurezza elettrica (sensori di temperatura esterni a bassa tensione) per caricare centralmente sulla piattaforma cloud, insieme ad un altro terminale di trasmissione dati wireless. Configurato con 1 carta d'identità elettronica e abbinata APP per cellulari, l'armadio può soddisfare l'intelligenza generale e la gestione del clouding degli armadi a bassa tensione con multicircuiti.
Sottostazione intelligente di tipo box
L'equipaggiamento elettrico della sottostazione scatolata è composto da tre parti: armadi ad alta tensione, trasformatori e armadi di bassa tensione. Tra loro, i misuratori di annebbiamento di sicurezza sono selezionati come armadi ad alta tensione (dotato di una serie di sensori di temperatura wireless); Le parti dei trasformatori collegate in ingresso e in uscita sono configurate con sensori di misurazione della temperatura wireless; I circuiti di ingresso e uscita degli armadi a bassa tensione sono configurati con strumenti di monitoraggio della sicurezza elettrica (collegamento esterno a tre sensori di misurazione della temperatura). Attraverso il bus di campo unificato e la connessione wireless delle apparecchiature di trasmissione dati, può realizzare la raccolta integrale e il caricamento sulla piattaforma della temperatura del connettore elettrico e del trasformatore ad alta e bassa tensione, quantità elettrica, importo dello stato e importo dell'elettricità; Configurato con 1 carta d’identità elettronica e abbinata alle APP del cellulare, l'armadio può soddisfare l'intelligenza generale e la gestione del clouding di tutte le sottostazioni.
Metro intelligente
È possibile realizzare letture centralizzate dei contatori e spegnimenti elettrici per ottenere l'accensione e lo spegnimento degli interruttori attraverso il controllo dei telefoni cellulari.
Armadio di potenza con dispositivi di deumidificazione
L'armadio elettrico con dispositivi di deumidificazione protegge le apparecchiature elettriche dalla corrosione.
Stazione di ricarica intelligente
Comunemente installato nei complessi, tali stazioni di ricarica offrono ai residenti la comodità di ricaricare i propri veicoli elettrici all'aperto in modo intelligente.
8. Rete intelligente Applicazioni
Visualizzazione dei dati della rete elettrica
Ogni dettaglio dello stato di funzionamento della rete elettrica può essere visualizzato in modo completo e completo per supportare il processo decisionale e fornire evidenza al management, con analisi dei dati inclusa la distribuzione dell'energia, trasmissione, generazione e informazioni sull'utente, e con l'analisi in tempo reale dell'operazione di visualizzazione ottenuta dal software.
Previsione della tendenza del carico della rete elettrica
Cosa c'è di più, gli stati di caricamento di Internet in tempo reale possono essere visualizzati con l'aiuto dei dati storici e in tempo reale del caricamento della griglia forniti dai big data, che può prevedere la tendenza mutevole del caricamento della rete. Anche, insieme ad una gestione completa, può aumentare il tasso di utilizzo dei dispositivi e ridurre il consumo e le perdite di energia per ottenere un funzionamento della rete elettrica più economico ed efficiente.
Previsione della tendenza dei guasti del dispositivo
Analizzando la correlazione tra i tipi di guasto, stato storico e parametri operativi delle apparecchiature difettose nell'analisi della rete attraverso big data, è possibile prevedere il modello in cui si verificherà il guasto della rete. Anche, è possibile valutare il rischio di funzionamento della rete. Tutti questi possono fornire un allarme tempestivo in tempo reale, consentendo ai tecnici di effettuare la manutenzione e l'ispezione delle apparecchiature in anticipo.
Autoriparazione della realizzazione della rete
In una rete intelligente, gli apparecchi difettosi nella rete vengono isolati il più rapidamente possibile dalla rete, e il sistema ripristina il normale funzionamento (con poco o nessun intervento umano), fornendo così un servizio energetico praticamente ininterrotto ai clienti. Possiamo tracciare un'analogia secondo cui il sistema immunitario umano è simile all'autoguarigione della rete intelligente. Combinando le due previsioni sopra, il sistema di rete può continuamente effettuare autoprevisioni e adottare misure immediate per controllare o correggere i guasti rilevati o che potrebbero verificarsi.
Comunicazioni indipendenti dei dispositivi secondari
All’interno dei sistemi di rete esistenti, le comunicazioni dei dispositivi secondari vengono solitamente ottenute tramite bus e dispositivi di comunicazione speciali, che vengono chiamate “unità di controllo principali” (generalmente chiamati RTU) in termini interni. In una rete intelligente, i dispositivi secondari come il monitoraggio e la protezione saranno dotati di moduli autoadattativi e autointerattivi che possono comunicare tra loro in modo adattivo. Questa flessibilità e capacità di autoadattamento miglioreranno significativamente l’affidabilità come se l’apparecchiatura fosse “autonoma”. In questo caso, altri dispositivi possono ancora funzionare in modo stabile anche se parti del sistema funzionano in modo anomalo.
