パノラマ情報運用を実現する電力網「スマートグリッド」, データ伝送ネットワーク, 動的安全性評価, 洗練された派遣決定, 自動運転制御, 機械とネットワークの最適な調整と安全性の確保, 信頼性, 柔軟な調整, 高品質, 効率, 経済的で環境に優しい.
この記事では、スマートグリッドとは何かを理解します。.
1. スマートグリッドとは
「スマート グリッド」とは通常、伝統的なエネルギー ネットワークに最新の情報システムを組み込んだ新しいグリッド システムを指します。これにより、送電網の制御と可視性が向上し、エネルギー利用率の低下などの困難に対処できるようになります。, インタラクティブ性が低い, 従来の電力システムの困難なセキュリティと安定性の分析. 同時に, エネルギーフローに基づくリアルタイムの調整により、分散型新エネルギー生成と分散型エネルギーへのアクセスと利用が容易になります。 エネルギー貯蔵システムs.
「スマートグリッド」とは、すべてのユーザーとノードがリアルタイムで監視され、発電所から顧客の機器までのあらゆる点で双方向の流れを実現するために電流と情報が確保される、完全に自動化された電力供給ネットワークを意味します。. スマート グリッドは、幅広い分散インテリジェンスとブロードバンド通信を通じて、リアルタイムの市場取引、シームレスな接続、グリッド メンバー間のリアルタイムの対話を保証します。, 自動制御システムの統合も同様です.
そもそも, 「スマートグリッド」は、センサーを使用して発電などの主要機器の動作をリアルタイムに監視します。, 伝染 ; 感染, 流通と供給; そして、ネットワークシステムを通じて取得したデータをシステムが収集・統合します。; ついに, データは分析およびマイニングされ、電力システム全体の最適な管理を実現します。.
2. スマートグリッドはどのように機能するのか
IoT技術 電力システムに幅広く応用でき、電力網の構築に重要な役割を果たすことができます。, 安全生産管理, 運用と保守, セキュリティ監視, 計測や顧客対応など. スマートグリッド生成のあらゆる側面において、情報認識の深さと幅を向上させることができます。, 伝染 ; 感染, 変換, 配布と利用.
発電
スマートグリッドの発電とエネルギー貯蔵において, IoT技術は主に機器の稼働状態検知に応用, 電気パラメータの監視, ダムモニタリング, 駅周辺の汚染物質とガスの監視, 脱硫監視, エネルギー貯蔵の監視, 揚水発電所内. 風力発電所や太陽光発電所などの新しいエネルギーへのアクセスに関して, IoT テクノロジーの応用は風力発電の監視に反映されています, 風力エネルギー, 分散型フィールドベースステーションエリアの風速と風向. 光量のモニタリングも行います, 光源の使用可能な時間数と温度のリアルタイム収集, 湿度, 空気圧, 降雨, 放射線, 微気象地理環境における氷の被覆とその他の要素. これらのアプリケーションはすべて自動監視を実現するためのものです, 新エネルギー発電所の電力予測とインテリジェントな制御により、機械ネットワークの調整レベルとリソースの最適な割り当てを強化し、エネルギー基地の安全で安定した経済運営を確保します。.
動力伝達
スマートグリッド伝送のプロセス中, 送電線の結氷にIoTを適用, 風の振動, 震える, 風のたわみ, アークサグとタワー応力監視; 光ファイバーセンシング技術を活用することで, この技術により、ワイヤ温度などのパラメータのオンライン監視を実現できます。, 負荷容量の動的増加と早期警告; そのうえ, この技術は、碍子ストリングの風たわみの監視を実現できます。, パッシブ光導波路センサーを使用した汚れと塩分濃度; 画像や動画を利用することで センシング技術, ラインの盗難防止のリアルタイム監視を実現できます。, パイロン, 傾ける, 基礎スリップ, 送電線の故障箇所特定と自動診断の技術サポートを提供し、送電線の生産管理と運用保守のための情報とデジタル共有データを提供するための接地腐食, 安全性を実現, 送電線の信頼性と安全性を高めるための効率的かつインテリジェントな送電線検査.
電力変換
インテリジェント変電所はスマート グリッドの重要なコンポーネントです. スマート変電所の鍵となるのは自動協調制御. 開発の方向性は設備情報やメンテナンス状況のデジタル化であり、効率的な運用・保守を最終目標としています。. IoT技術を応用してリアルタイム監視が可能, 電力の診断と補助的な意思決定, 変電設備の機械化と稼働情報, 特に、変圧器の健康状態と動作を判断するためのセンシング装置を使用した変圧器の石油およびガス検査用; を使用した変電所の保護侵入検知用 ワイヤレスセンシング, テレメトリーと 3 次元仮想テクノロジー; IoTによる無線センシングによる変電所の防護侵入検知を実現, テレメトリーと 3 次元仮想テクノロジー; また、電子識別技術とワーキングチケットシステムを組み合わせて、変電所のスマートな検査を実現することもできます。, 無人デジタル変電所の成長を促進するための、運転安全管理とコマンド対話性のスケジューリング.
配電
配電ネットワークは電力システムの重要な部分です, 大量の装備の特性を備えている, 広範囲にわたる分布と複雑なシステム. 現在のところ, 配電網の脆弱性や配電網の通信範囲の困難など、中国が直面する課題は依然としてある. 強力なスマートグリッド流通プロセスにおいて, IoT技術を応用して自動配電ネットワークを実現可能, 配電網の回線や設備の状態監視, 早期警戒とメンテナンス. そのうえ, 配電網の現場での運用管理とインテリジェントな検査を実現できます。, 緊急連絡, オフサイト計測と負荷監視管理, 分散型エネルギーおよび充電ステーションおよびその他の施設の監視. これらのアプリケーションはすべて、配電ネットワークの集中監視を強化することを目的としています。, 運用制御と管理の最適化, 高信頼性・高品質な電源供給を実現し、消費電力と損失を低減.
電力使用量
双方向に支えられている, 高速かつ安全なデータ通信ネットワーク, IoT テクノロジーは主に、スマートな電力消費とスマート グリッド電力のプロセスにおけるインタラクティブなテクノロジーを指向しています。. 主にスマート電力サービスに採用されています, 電力情報収集, スマートな顧客サービス, 電気自動車の充電と電気の交換, スマートビジネスホール, デマンドサイド管理とエネルギー効率評価, 系統への柔軟なアクセスを実現する機械室のグリーン環境管理と電力環境モニタリング, または、プラグアンドプレイおよび顧客との双方向インタラクションにより、電力供給の信頼性と電力消費効率、および電力供給会社のサービスを向上させ、国家の省エネおよび排出削減戦略への技術的バックアップを提供します。.
4. 従来のパワーグリッドとスマートグリッドの違い テクノロジー
スマートグリッドのファイブリンク
簡単な言葉で, スマート グリッドとは、電力業界の根本的な変化を実現するために、高度な情報やその他のテクノロジーを電力網に深く統合したものです。. 発電のあらゆる側面をカバーします, 伝染 ; 感染, 変電所, 分布, 情報化の特性を活かした消費と発信, 自動化とインタラクション. その目的は、高度に統合された現代の電力網の電力の流れを実現することです。, 情報の流れとビジネスの流れ.
従来の電力網を振り返る, 柔軟なシステムではありません, これは、電源へのアクセスと取り外しの方法に反映されます。, 電気やエネルギーの伝達も柔軟性がありません, その結果、グリッドの動的な柔軟性と構成能力が生まれます。. リアルタイムを構築することは不可能です, 構成可能かつ再構成可能なシステム, システム内には情報共有機能が欠如した複数の情報サイロが存在します。.
5. スマートグリッドが重要な理由?
スマートグリッドのメリットは何ですか?
1. パワー系に関しては: システムの有効設置容量が減少する可能性があります, システムの発電燃料の総コストを削減します。; 電力網設備の利用効率を高め、建設投資を削減します。; 電力網の伝送効率を向上させ、送電損失を低減します。.
2. 電力のお客さまに関しては: 双方向のインタラクションを実現し、アクセス可能なサービスを提供できます; 端末のエネルギー利用効率を高め、電力消費量を削減; 電源の信頼性を高め、電力の品質を向上させる.
3. 省エネ・環境の観点から: エネルギー利用効率を高め、省エネと排出削減のメリットをもたらします。; クリーンエネルギー開発を促進し、代替排出削減のメリットを実現する; 土地資源の全体的な利用率を高め、土地占有を削減する.
4. 他の面でも: 経済発展と雇用を促進できる; エネルギー供給の安全性を保証する; 石炭輸送を電力輸送に変える, エネルギー変換効率を向上させ、輸送圧力を軽減します.
6. スマートグリッドが直面する課題 システム
1 つ目は、新しいエネルギー網規制の割合が高いという課題です。. 現在のところ, 再生可能エネルギーを統合するよう送電網への圧力が高まっている, 風力発電の統合を含む, 太陽光発電と分散型電源への顧客側のアクセス, これにより、送電網の調整能力に対する要求が高まります。.
2点目は、大規模系統システムの柔軟な相互接続と安全な運用です。. State Grid Corporation は現在、超高圧 AC および DC 送電網の建設に多大な努力を払っています。, そして、大規模な送電網の柔軟な相互接続は、将来長い期間にわたって常態化するでしょう。.
3 つ目は、複数の電力ユーザーの需要と供給の相互作用です。. ルー・ヤン氏は、国家電力網公社は次のように述べた。, 現在, スマートグリッドの電力消費情報収集システムを構築, 以上をカバーします 400 百万世帯. 加えて, 世界最大のスマート カー ネットワーキング プラットフォームは、以下のものにアクセスできるようにセットアップされています。 170,000 充電ステーション. 将来, ユーザーはグリッドの双方向の対話に深く関わっています, タイムシェアリング料金やデマンドサイドレスポンス、電気自動車の充電と放電を含む.
4つ目は、情報空間と電力システムの密接な連携と相互作用です。. 今、大きな雲が, 高度な情報通信技術を含む, 多かれ少なかれ電力網で利用されてきた. アプリケーションは将来の開発トレンドにさらに関与する予定です, グリッドシステムへのより深い統合. 情報通信技術をビジネスやアプリケーションのニーズに合わせて展開することは新たな挑戦となる.
7. スマートグリッドに利用できる機器は何ですか
スマート高電圧キャビネット
安全雲量計との組み合わせ, 高圧キャビネット (多数のワイヤレス温度測定サポートデバイスを使用) 高圧キャビネットの電力量の包括的な監視とプラットフォームへのアップロードを実現できます, 電気エネルギー量, ステータスボリュームとスイッチの電気ジョイント, ケーブル接合部の温度; で構成 1 電子身分証明書と携帯電話アプリとの組み合わせ, キャビネットは、高電圧キャビネットの全体的なインテリジェンスと曇り管理を実現できます。
スマートな低電圧キャビネット: 単回路
単回路の低圧キャビネット, 1 つの安全雲メーターで構成 (低電圧温度センサーに外部接続), クラウドプラットフォームに直接アップロードして、温度の統合監視とプラットフォームアップロードを実現できます。, 電気ボリューム, 低圧キャビネット電気接続部のステータスボリュームと電気ボリューム; で構成 1 電子身分証明書と携帯電話アプリとの組み合わせ, キャビネットは、低電圧キャビネットの全体的なインテリジェンスと曇り管理を実現できます。.
スマートな低電圧キャビネット: 多回路
多回路低圧盤について, 各回路は 1 つの電気安全監視機器で構成されます (外部低電圧温度センサー) クラウド プラットフォームに一元的にアップロードする, 他の無線データ通信端末との併用. で構成 1 電子 ID カードと組み合わせたもの 携帯電話アプリ, このキャビネットは、複数回路を備えた低電圧キャビネットの全体的なインテリジェンスと曇り管理を実現できます。.
インテリジェントボックス型変電所
ボックス型変電所の電気設備は 3 つの部分から構成されます: 高圧キャビネット, 変圧器および低圧キャビネット. その中で, 安全曇り計は高電圧キャビネットとして選択されています (多数のワイヤレス温度センサーを装備); 変圧器の入口と出口の接続部分に無線温度測定センサーを構成; 低圧キャビネットの入口および出口回路は電気セキュリティ監視機器で構成されています (3 つの温度測定センサーへの外部接続). 統合されたフィールドバスと無線データ伝送機器の接続を介して, 高電圧および低電圧の電気および変圧器のコネクタ温度の統合的な収集とプラットフォームのアップロードを実現できます。, 電気量, ステータス量と電力量; で構成 1 電子 ID カードと携帯電話アプリとの組み合わせ, キャビネットは、変電所全体の全体的なインテリジェンスとクラウド管理を実現できます。.
スマートメーター
携帯電話の操作でスイッチのオン・オフを実現する集中検針・電源オフを実現.
除湿装置付きパワーキャビネット
除湿装置を備えた電源キャビネットは、電源機器を腐食から保護します。.
スマート充電ステーション
敷地内によく設置されている, このような充電ステーションは、住民が屋外で電気自動車をスマートな方法で充電できる利便性を提供します。.
8. スマートグリッド アプリケーション
電力網のデータ可視化
電力網の運用ステータスのあらゆる詳細を完全かつ完全な方法で表示して、意思決定と経営陣への証拠をサポートできます。, 配電を含むデータ分析付き, 伝染 ; 感染, 世代およびユーザー情報, ソフトウェアによる可視化操作とリアルタイム解析を実現.
電力網負荷の傾向予測
そのうえ, ビッグデータによって提供されるグリッド読み込みの履歴データとリアルタイムデータを利用して、インターネットのリアルタイム読み込みステータスを表示できます。, グリッド負荷の変化傾向を予測できる. また, 総合的な管理とともに, デバイスの利用率を高め、電力消費と損失を削減して、より経済的で効率的な電力網の運用を実現できます。.
機器故障の傾向予測
故障種類間の相関関係を解析することで, ビッグデータによる系統解析による故障設備の過去の状態と動作パラメータ, 系統事故の発生パターンを予測できる. また, 系統運用のリスクを評価できる. これらはすべてリアルタイムの早期警告を与えることができます, 技術者が事前に機器の保守と点検を実施できるようにする.
グリッド実現の自己修復
スマートグリッドでは, グリッド内の障害のあるデバイスは、可能な限り迅速にグリッド システムから隔離されます。, システムは自動的に通常の動作に戻ります (人間の介入がほとんど、またはまったくない), したがって、事実上中断のない電力サービスを顧客に提供します. 人間の免疫システムはスマートグリッドの自己修復に似ているという類推ができます。. 上記の 2 つの予測を組み合わせると、, グリッド システムは継続的に自己予測を実行し、検出された、または発生する可能性のある障害を制御または修正するための即時措置を講じることができます。.
セカンダリデバイスの独立した通信
既存のグリッド システム内で, 二次デバイスの通信は通常、バスと特殊な通信デバイスを通じて実現されます。, 「マスターコントロールユニット」と呼ばれるもの (一般にRTUと呼ばれる) 内部的には. スマートグリッドでは, 監視や保護などの二次デバイスには、相互に適応的に通信できる自己適応型および自己対話型モジュールが装備されます。. この柔軟性と自己適応機能により、機器が「自律」しているかのように信頼性が大幅に向上します。. この場合, システムの一部の機能に障害が発生した場合でも、他のデバイスは引き続き安定して動作できます。.
