“Rede inteligente” é a rede elétrica que realiza operação de informações panorâmicas, rede de transmissão de dados, avaliação de segurança dinâmica, decisão de despacho refinada, controle de operação automática, e coordenação ideal da máquina e da rede, além de garantir a segurança, confiabilidade, coordenação flexível, alta qualidade, eficiência, favorável à economia e ao meio ambiente.
O artigo levará você a entender o que é uma rede inteligente.
1. O que é rede inteligente
“Rede inteligente” normalmente se refere ao novo sistema de rede que incorpora sistemas de informação modernos na rede de energia tradicional para que a rede elétrica tenha melhor controle e visibilidade para lidar com dificuldades, incluindo uma baixa taxa de utilização de energia, pouca interatividade, difícil análise de segurança e estabilidade do sistema de energia tradicional. Ao mesmo tempo, a regulação em tempo real baseada no fluxo de energia facilita o acesso e a utilização de nova geração distribuída de energia e distribuição sistema de armazenamento de energiaé.
Uma “rede inteligente” significa uma rede de fornecimento de energia totalmente automatizada na qual cada usuário e nó é monitorado em tempo real e a corrente elétrica e as informações são garantidas para alcançar um fluxo bidirecional em todos os pontos, desde a usina até os aparelhos do cliente.. A rede inteligente garante transações de mercado em tempo real e conexões contínuas e interações em tempo real entre os membros da rede através de uma ampla gama de inteligência distribuída e comunicações de banda larga, bem como a integração de sistemas de controle automatizados.
Em primeiro lugar, a “rede inteligente” usa sensores para monitorar a operação de dispositivos importantes em tempo real, como geração de energia, transmissão, distribuição e fornecimento; Em seguida, o sistema coleta e integra os dados obtidos através de um sistema de rede; Finalmente, os dados são analisados e extraídos para alcançar o gerenciamento ideal de todo o sistema de energia.
2. Como funciona a rede inteligente
Tecnologia IoT tem uma ampla aplicação no sistema de energia e pode desempenhar um papel significativo na construção da rede elétrica, gestão de produção de segurança, operação e manutenção, monitoramento de segurança, medição e interação com o cliente e assim por diante. Pode melhorar a profundidade e a amplitude da percepção da informação em todos os aspectos da geração de redes inteligentes, transmissão, transformação, distribuição e utilização.
Geração de energia
Na geração de energia da rede inteligente e armazenamento de energia, A tecnologia IoT é aplicada principalmente à detecção do status de operação da unidade, monitoramento de parâmetros elétricos, monitoramento de barragens, monitoramento de gases e poluentes na área da estação, monitoramento de dessulfurização, monitoramento de armazenamento de energia, em estações de armazenamento de energia bombeadas. Em termos de acesso a novas energias, como parques eólicos e centrais fotovoltaicas, IoT aplicações tecnológicas se refletem no monitoramento da energia eólica, energia eólica, velocidade e direção do vento nas áreas de estações distribuídas baseadas em campo. Também realiza o monitoramento da intensidade da luz, o número de horas disponíveis para fontes de luz e a coleta de temperatura em tempo real, umidade, pressão do ar, chuva, radiação, cobertura de gelo e outros elementos nos ambientes geográficos micrometeorológicos. Todas essas aplicações visam obter monitoramento automático, previsão de potência e controle inteligente de novas usinas de energia para fortalecer o nível de coordenação da rede de máquinas e alocação ideal de recursos, de modo a garantir a operação econômica segura e estável das bases energéticas.
Transmissão de energia
Durante o processo de transmissão da rede inteligente, IoT é aplicada à cobertura de gelo de linhas de transmissão, vibração da brisa, tremendo, deflexão do vento, monitoramento de queda de arco e tensão de torre; Usando tecnologia de detecção de fibra óptica, a tecnologia pode alcançar monitoramento on-line de parâmetros como temperatura do fio, e aumento dinâmico da capacidade de carga, bem como alerta precoce; O que mais, a tecnologia pode alcançar o monitoramento da deflexão do vento da cadeia de isoladores, incrustação e densidade de sal usando sensor de guia de onda óptico passivo; Usando imagem ou vídeo tecnologia de detecção, pode conseguir monitoramento em tempo real de anti-roubo para linha, pilar, inclinar, deslizamento de fundação, corrosão de aterramento para fornecer suporte técnico para localização de falhas em linhas de transmissão e diagnóstico automático, de modo a fornecer informações e compartilhamento digital de dados para gerenciamento de produção de linhas de energia, operação e manutenção, percebendo assim segurança, inspeção eficiente e inteligente de linhas de transmissão para aumentar a confiabilidade e a segurança da transmissão de energia.
Transformação de poder
Uma subestação inteligente é um componente crucial de uma rede inteligente. A parte fundamental da subestação inteligente reside no controle cooperativo automático. Sua direção de desenvolvimento é a digitalização das informações dos equipamentos e do status de manutenção, enquanto a operação e manutenção eficientes são o objetivo final.. As tecnologias IoT podem ser aplicadas para realizar monitoramento em tempo real, diagnóstico e tomada de decisão auxiliar de eletricidade, informações de mecanização e operação de equipamentos de subestação, especialmente para inspeção de transformadores de óleo e gás usando equipamentos de detecção para avaliar seu estado de saúde e operação; para detecção de intrusão de proteção de subestações usando detecção sem fio, telemetria e tecnologia virtual tridimensional; A IoT realiza detecção de intrusão de proteção em subestações usando detecção sem fio, telemetria e tecnologia virtual tridimensional; Também pode combinar tecnologia de identificação eletrônica com sistema de ticket de trabalho para realizar inspeção inteligente de subestações, interatividade de gerenciamento de segurança de operação e comando de programação para impulsionar o crescimento de subestações digitais autônomas.
Distribuição de poder
Uma rede de distribuição de energia é uma parte vital de um sistema de energia elétrica, tendo as características de grandes quantidades de equipamentos, ampla distribuição e um sistema complexo. Atualmente, ainda existem problemas que a China enfrenta em termos de uma fraca estrutura de rede de distribuição e difícil cobertura de comunicação da rede de distribuição de energia. No forte processo de distribuição de redes inteligentes, A tecnologia IoT pode ser aplicada para alcançar uma rede de distribuição automática de energia, monitoramento de condições de linhas e equipamentos da rede de distribuição de energia, aviso prévio e manutenção. O que mais, pode realizar o gerenciamento de operação no local e a inspeção inteligente da rede de distribuição de energia, comunicação de emergência, medição externa e gerenciamento de monitoramento de carga, energia distribuída e estações de carregamento e monitoramento de outras instalações. Todas estas aplicações visam fortalecer o monitoramento centralizado da rede de distribuição de energia, otimizar o controle e o gerenciamento da operação, obtenha fonte de alimentação de alta confiabilidade e alta qualidade e diminua o consumo e as perdas de energia.
Utilização de energia
Sustentado por uma via de mão dupla, rede de comunicação de dados segura e de alta velocidade, A tecnologia IoT é orientada principalmente para o consumo inteligente de eletricidade e tecnologia interativa no processo de eletricidade da rede inteligente. É empregado principalmente para serviços de eletricidade inteligentes, coleta de informações sobre eletricidade, atendimento ao cliente inteligente, carregamento de veículos elétricos e substituição de eletricidade, salão de negócios inteligente, gestão do lado da procura e avaliação da eficiência energética, gestão ambiental verde de salas de máquinas e monitoramento do ambiente de energia, a fim de obter acesso flexível à rede, ou plug-and-play e interação bidirecional com os clientes para melhorar a confiabilidade do fornecimento de eletricidade e a eficiência do consumo de eletricidade, bem como o serviço das empresas de fornecimento de energia e oferecer suporte técnico à estratégia nacional de economia de energia e redução de emissões.
4. A diferença entre rede elétrica tradicional e rede inteligente Tecnologia
Cinco links da rede inteligente
Em termos simples, uma rede inteligente é a integração profunda de informações avançadas e outras tecnologias na rede elétrica para alcançar mudanças fundamentais na indústria energética. Abrange todos os aspectos da geração de energia, transmissão, subestação, distribuição, consumo e expedição com traços de informatização, automação e interação. Seu objetivo é alcançar uma rede elétrica moderna altamente integrada de fluxo de energia, fluxo de informações e fluxo de negócios.
Olhando para trás, para a rede elétrica tradicional, não é um sistema flexível, o que se reflecte na forma como o acesso e a retirada do fornecimento de energia, bem como a transmissão de eletricidade e energia são inflexíveis, resultando na geração de uma flexibilidade dinâmica de grade e capacidade de configuração. É impossível construir um tempo real, sistema configurável e reconfigurável, e existem vários silos de informação dentro do sistema que não possuem a função de compartilhamento de informações.
5. Por que a rede inteligente é importante?
Quais são os benefícios da Rede Inteligente?
1. Em termos do sistema de energia: pode reduzir a capacidade instalada efetiva do sistema, reduzir o custo total do combustível de geração de energia do sistema; aumentar a eficiência de utilização dos equipamentos da rede elétrica e reduzir o investimento em construção; atualizar a eficiência de transmissão da rede elétrica e diminuir a perda de linha.
2. Em termos de clientes de eletricidade: pode realizar interações bidirecionais e fornecer serviços acessíveis; melhorar a eficiência da utilização de energia do terminal e reduzir o consumo de eletricidade; aumentar a confiabilidade do fornecimento de energia e melhorar a qualidade da eletricidade.
3. Em termos de conservação de energia e meio ambiente: pode aumentar a eficiência da utilização de energia e trazer benefícios de conservação de energia e redução de emissões; promover o desenvolvimento de energia limpa e obter benefícios da redução alternativa de emissões; aumentar a taxa geral de utilização dos recursos terrestres e reduzir a ocupação da terra.
4. Em outros aspectos: pode impulsionar o desenvolvimento económico e o emprego; garantir a segurança do fornecimento de energia; transformar a transmissão de carvão em transmissão de eletricidade, melhorar a eficiência da conversão de energia e diminuir a pressão do transporte.
6. Os desafios enfrentados pela rede inteligente Sistema
O primeiro é o desafio de uma grande proporção de novas regulamentações de redes energéticas. Atualmente, há uma pressão crescente sobre a rede para integrar energias renováveis, incluindo a integração da energia eólica, acesso fotovoltaico e do lado do cliente a fontes de energia distribuídas, o que coloca uma maior demanda na capacidade de regulação da rede.
O segundo ponto é a interconexão flexível e a operação segura de grandes sistemas de rede. A State Grid Corporation está atualmente envidando grandes esforços na construção de redes CA e CC de ultra-alta tensão, e a interligação flexível de grandes redes tornar-se-á normal durante muito tempo no futuro.
O terceiro é a interação entre oferta e demanda de múltiplos usuários de eletricidade. Lu Yang disse que a State Grid Corporation, atualmente, estabeleceu um sistema de coleta de informações para o consumo de energia da rede inteligente, que cobre mais de 400 milhões de famílias. Além disso, a maior plataforma de rede de carros inteligentes do mundo foi criada com acesso a mais de 170,000 estações de carregamento. No futuro, os usuários estão profundamente envolvidos na interação bidirecional da rede, incluindo tarifas de time-sharing e resposta do lado da procura, bem como carregamento e descarregamento de carros eléctricos.
O quarto ponto é o estreito acoplamento e interação entre o espaço de informação e o sistema de energia. Agora a grande nuvem, incluindo tecnologia avançada de informação e comunicação, tem sido mais ou menos utilizado na rede elétrica. O aplicativo estará mais engajado na tendência de desenvolvimento futuro, com integração mais profunda no sistema de rede. Será um novo desafio que as tecnologias de informação e comunicação sejam implantadas de acordo com as necessidades das empresas e aplicações.
7. Quais equipamentos estão disponíveis para Smart Grid
Gabinete Inteligente de Alta Tensão
Combinado com um medidor de nuvem de segurança, um gabinete de alta tensão (com vários dispositivos de suporte para medição de temperatura sem fio) pode realizar monitoramento abrangente e upload de plataforma do volume de eletricidade do gabinete de alta tensão, volume de energia elétrica, volume de status e interruptor de juntas elétricas, temperatura das juntas dos cabos; Configurado com 1 carteira de identidade eletrônica e combinada com APP de celular, o gabinete pode atender à inteligência geral e ao gerenciamento de turvação de gabinetes de alta tensão
Gabinete Inteligente de Baixa Tensão: Circuito Único
Armários de baixa tensão com circuitos únicos, configurado com um medidor de nuvem de segurança (conectar externamente a sensores de temperatura de baixa tensão), pode ser carregado diretamente na plataforma de nuvem para realizar monitoramento integral e upload de temperatura na plataforma, volume elétrico, volume de status e volume elétrico de juntas elétricas de gabinete de baixa tensão; Configurado com 1 carteira de identidade eletrônica e combinada com APP de celular, o gabinete pode atender à inteligência geral e ao gerenciamento de turvação de gabinetes de baixa tensão.
Gabinete Inteligente de Baixa Tensão: Multi-Circuitos
Em relação aos gabinetes de baixa tensão com multicircuitos, cada circuito é configurado com um instrumento de monitoramento de segurança elétrica (sensores externos de temperatura de baixa tensão) para fazer upload centralmente para a plataforma de nuvem, juntamente com outro terminal de transmissão de dados sem fio. Configurado com 1 bilhete de identidade electrónico e combinado com aplicativos para celular, o gabinete pode atender à inteligência geral e ao gerenciamento de turvação de gabinetes de baixa tensão com multicircuitos.
Subestação Tipo Caixa Inteligente
O equipamento elétrico da subestação tipo caixa contém três partes: armários de alta tensão, transformadores e gabinetes de baixa tensão. Entre eles, medidores de turvação de segurança são selecionados como gabinetes de alta tensão (equipado com vários sensores de temperatura sem fio); As peças dos transformadores conectadas à entrada e à saída são configuradas com sensores de medição de temperatura sem fio; Os circuitos de entrada e saída de gabinetes de baixa tensão são configurados com instrumentos de monitoramento de segurança elétrica (conexão externa a três sensores de medição de temperatura). Através do barramento de campo unificado e conexão de equipamentos de transmissão de dados sem fio, ele pode realizar a coleta integral e o upload da plataforma de alta e baixa tensão elétrica e temperatura do conector do transformador, quantidade elétrica, quantidade de status e quantidade de eletricidade; Configurado com 1 carteira de identidade eletrônica e combinada com APPs de celular, o gabinete pode cumprir a inteligência geral e o gerenciamento de nuvem das subestações em geral.
Medidor inteligente
Leituras centralizadas de medidores e desligamento de energia podem ser realizados para ligar e desligar interruptores através do controle dos telefones celulares.
Gabinete de energia com dispositivos de desumidificação
O gabinete de energia com dispositivos de desumidificação fornece proteção ao equipamento de energia contra corrosão.
Estação de carregamento inteligente
Geralmente instalado nos compostos, essas estações de carregamento proporcionam conveniência para os residentes carregarem seus veículos elétricos ao ar livre de maneira inteligente.
8. Rede Inteligente Formulários
Visualização de dados da rede elétrica
Cada detalhe do status de operação da rede elétrica pode ser exibido de forma completa e completa para apoiar a tomada de decisões e fornecer evidências para a gestão, com análise de dados, incluindo distribuição de energia, transmissão, geração, bem como informações do usuário, e com operação de visualização, análise em tempo real obtida por software.
Previsão de tendências de carregamento da rede elétrica
O que mais, status de carregamento em tempo real da Internet podem ser exibidos com a ajuda de dados históricos e em tempo real de carregamento da rede fornecidos por big data, que pode prever a tendência de mudança do carregamento da rede. Também, juntamente com uma gestão abrangente, pode aumentar a taxa de utilização dos dispositivos e diminuir o consumo e as perdas de energia para alcançar uma operação da rede elétrica mais econômica e eficiente.
Previsão de tendência de falha do dispositivo
Analisando a correlação entre os tipos de falhas, status histórico e parâmetros operacionais de equipamentos defeituosos na análise da rede através de big data, o padrão de ocorrência de falha na rede pode ser previsto. Também, o risco de operação da rede pode ser avaliado. Tudo isso pode fornecer aviso prévio em tempo real, permitindo que os técnicos realizem manutenção e inspeção de equipamentos com antecedência.
Auto-reparação da realização da rede
Em uma rede inteligente, dispositivos defeituosos na rede são isolados do sistema de rede o mais rápido possível, e o sistema se restaura às operações normais (com pouca ou nenhuma intervenção humana), fornecendo assim serviço de energia praticamente ininterrupto aos clientes. Podemos fazer uma analogia de que o sistema imunológico humano é semelhante à autocura da rede inteligente. Combinando as duas previsões acima, o sistema de rede pode alcançar continuamente a autoprevisão e tomar medidas instantâneas para controlar ou corrigir falhas que foram detectadas ou que são prováveis de ocorrer.
Comunicações independentes de dispositivos secundários
Dentro dos sistemas de rede existentes, as comunicações de dispositivos secundários são geralmente conseguidas através de barramentos e dispositivos de comunicação especiais, que são chamadas de “unidades de controle mestre” (geralmente chamados de RTUs) em termos internos. Em uma rede inteligente, dispositivos secundários, como monitoramento e proteção, serão equipados com módulos autoadaptáveis e também autointerativos que podem se comunicar uns com os outros de forma adaptativa. Esta flexibilidade e capacidade auto-adaptativa aumentarão significativamente a confiabilidade, como se o equipamento fosse “autônomo”. Nesse caso, outros dispositivos ainda podem estar em operação estável, mesmo que partes do sistema funcionem com falha.
