כיום, מערכת חשמל עומדת בפני מהפך קיצוני בעולם עם אספקת החשמל המפחמת את הפחמן להחליף נכסים מזדקנים ולשלוט במשאבי הטבע במידע חדש טכנולוגיות תקשורת (תקשוב). טכנולוגיית רשת חכמה היא הכרחית בכדי לספק אינטגרציה קלה ושירות אמין לצרכנים. מערכת רשת חכמה היא מערכת רשת חשמל המספקת את עצמה טכנולוגיית אוטומציה דיגיטלית לניטור , בקרה וניתוח בתוך שרשרת האספקה. מערכת זו יכולה למצוא את הפיתרון לבעיות במהירות רבה במערכת קיימת שיכולה לצמצם את כוח האדם והיא תתמקד בחשמל בר קיימא, אמין, בטוח ואיכותי לכל הצרכנים.
סקירה כללית של טכנולוגיית רשת חכמה
ניתן להגדיר את הרשת החכמה כרשת חשמל חכמה המשלבת רשת חשמל וטכנולוגיית תקשורת דיגיטלית חכמה. רשת חכמה מסוגלת לספק כוח חשמלי ממספר מקורות ומפוזרים באופן נרחב, כמו מטורבינות רוח, מערכות אנרגיה סולארית , ואולי אפילו רכבים חשמליים היברידיים תוספים.
סקירה כללית של טכנולוגיית רשת חכמה
רכיבי רשת חכמים
כדי להשיג רשת חכמה מודרנית, יש לפתח מגוון רחב של טכנולוגיות ויש ליישמן. טכנולוגיות אלה בדרך כלל מקובצות בתחומי טכנולוגיה מרכזיים הבאים, כפי שיפורט להלן.
מכשירים חכמים: מכשירים חכמים מסוגלים להחליט מתי לצרוך אנרגיה על פי העדפות הלקוח שהוגדרו מראש. זה יכול להוביל ללכת לכיוון הפחתת עומסי שיא המשפיעים על עלויות ייצור החשמל. לדוגמא, חיישנים חכמים, כמו חיישן טמפרטורה המשמש בתחנות תרמיות לבקרת טמפרטורת הדוד בהתבסס על רמות טמפרטורה שהוגדרו מראש.
מדי חשמל חכמים: המונים החכמים מספקים תקשורת דו כיוונית בין ספקי חשמל לצרכני משתמשי הקצה לאוטומציה של אוספי נתוני חיוב, איתור כשלים במכשירים והעברת צוותי תיקונים למיקום המדויק הרבה יותר מהר.
רכיבי רשת חכמים
תחנות חכמות: תחנות משנה כלולות ניטור ובקרה על נתונים תפעוליים לא קריטיים וקריטיים כגון מצב הספק, ביצועי גורם הספק, מפסק, אבטחה, מצב שנאי וכו '. תחנות משנה משמשות להמרת מתח פעמים רבות במקומות רבים, המספקות אספקה בטוחה ואמינה. של אנרגיה. תחנות משנה חכמות נחוצות גם לפיצול נתיב זרימת החשמל לכיוונים רבים. תחנות דורשות הפעלה של ציוד גדול ויקר מאוד, כולל שנאים, מתגים, בנקים של קבלים, מפסקים, ממסרים מוגנים ברשת ועוד כמה אחרים.
תחנות חכמות
כבלים לניהול סופר: אלה משמשים לספק העברת חשמל למרחקים ארוכים, וכלי ניטור וניתוח אוטומטיים המסוגלים לאתר תקלות בעצמן או אפילו לחזות כבלים ותקלות על בסיס מזג האוויר בזמן אמת, והיסטוריית הפסקות.
כבלים מוליכים סופר
תקשורת משולבת: המפתח לטכנולוגיית רשת חכמה הוא תקשורת משולבת. זה חייב להיות מהיר ככל שיהיה לצרכי המערכת בזמן אמת. בהתאם לצורך, נעשה שימוש בטכנולוגיות רבות ושונות בתקשורת רשת חכמה כמו בקר לוגי לתכנות (PLC) , אלחוטי, סלולרי, SCADA (בקרת פיקוח ורכישת נתונים) ושיקולי המפתח של BPL לתקשורת משולבת.
לְהַקְטִין
שיקולים מרכזיים לתקשורת משולבת
- קלות פריסה
- חֶבִיוֹן
- תקנים
- כושר נשיאת נתונים
- לבטח
- יכולת כיסוי רשת
שיקולים מרכזיים לתקשורת משולבת
יחידות מדידת פאזורים (PMU): זה משמש למדידת גלי החשמל ברשת חשמל באמצעות מקור זמן משותף לסינכרון. מסנכרן הזמן מאפשר מדידות מסונכרנות בזמן אמת של מספר נקודות מדידה מרחוק ברשת.
היתרונות של רשת חכמה
- שילוב טכנולוגיות מבודדות: רשת חכמה מאפשרת ניהול אנרגיה טוב יותר
- ניהול מגן של רשת החשמל בזמן חירום
- ביקוש טוב יותר, מענה להיצע / ביקוש
- איכות הספק טובה יותר
- הפחת את פליטת הפחמן
- ביקוש מוגבר לאנרגיה: דורש פתרונות מורכבים וקריטיים יותר עם ניהול אנרגיה טוב יותר
- שילוב מתחדשים
חסרונות הרשת החכמה
בעיות פרטיות
החשש הגדול ביותר הוא אבטחה במערכת רשת חכמה. מערכת רשת משתמשת בכמה מטרים חכמים, שהם אוטומטיים ומספקים תקשורת בין ספק החשמל ללקוח. כאן ניתן לפרוץ בקלות סוג כלשהו של מטרים חכמים והם עשויים לשלוט על אספקת החשמל של בניין בודד או שכונה שלמה.
תנודתיות ברשת
לרשת Smart Grid יש הרבה אינטליגנציה בקצוות שלה, כלומר בנקודת הכניסה ובמד של משתמש הקצה. אבל לרשת אין אינטליגנציה מספקת באמצע, השולטת על פונקציות המיתוג. היעדר פיתוח משולב זה הופך את הרשת לרשת הפכפכה. משאבים הנדסיים הוזרמו לייצור חשמל ולצריכת אנרגיה צרכנית, שהם קצוות הרשת. עם זאת, אם יתווספו לרשת יותר מדי צמתים לפני פיתוח מודיעין התוכנה לשליטה בה, התנאים יובילו לרשת חכמה נדיפה.
יישומים של רשת חכמה
רשת חכמה ממלאת תפקיד חשוב בטכנולוגיות חכמות מודרניות. להלן היישומים הנפוצים ביותר של טכנולוגיית רשת חכמה.
| יישומים ושירותים עתידיים | שוק זמן אמת |
| טיפול עסקי ולקוחות | זרימת נתוני יישומים אל / ממערכות ניהול אנרגיה של משתמשי הקצה |
| טעינה חכמה של PHEVs ו- V2G | זרימת נתוני יישומים עבור PHEVs |
| ייצור ואחסון מבוזרים | מעקב אחר נכסים מחולקים |
| אופטימיזציה לרשת
| רשת ריפוי עצמי: הגנה על תקלות, ניהול הפסקות חשמל, שליטה דינמית במתח, שילוב נתוני מזג אוויר, בקרת בנק קבלים מרכזית, אוטומציה להפצה ולתחנות משנה, חישה מתקדמת, תצורה אוטומטית של מזין אוטומטי. |
| דרישת תגובה | תחזוקת דרישה מתקדמת ומענה לביקוש, חיזוי עומס ותזוזה. |
| AMI (תשתית מדידה מתקדמת) | מספק קריאת מונים מרחוק, איתור גניבות, תשלום מראש של לקוחות, ניהול כוח אדם נייד |
דרישות תוכנה
מהדר שלטים, שפה: מוטבע C או הרכבה
דרישות חומרה
מיקרו-בקר מתוכנת מראש (AT89C51 / S52), מד אנרגיה, מקס 232, נגדים, מודול GSM , LCD (16 × 2), LED, מתנד קריסטל , קבלים, דיודות, שנאי, וסת ועומס.
קריאת מד אנרגיית חשמל מבוססת IOT באמצעות האינטרנט
המטרה העיקרית של פרויקט זה היא פיתוח IOT (אינטרנט של דברים) קריאת מד אנרגיה מבוססת המוצגת עבור יחידות שנצרכות ועלות לצריכה, דרך האינטרנט בפורמט התרשים והמד. בפרויקט זה לקחנו מד אנרגיה דיגיטלי שאותו LED מהבהב מממשק למיקרו-בקר של 8051 משפחות באמצעות LDR. ליחידה אחת, הנורית המהבהבת מהבהבת 3200 פעמים. חיישן ה- LDR נותן הפרעה למיקרו-בקר המתוכנת, בכל פעם שנורית LED מהבהבת.
דיאגרמת חסימה של מד אנרגיה חכם מד אנרגיה מבוסס IoT
המיקרו-בקר לוקח קריאה זו ומציג אותה על גבי LCD שמממשק כראוי למיקרו-בקר. קריאה זו של מד אנרגיה נשלח גם ל- GSM מודם מוזן על ידי המיקרו-בקר באמצעות IC IC ו- RS232 קישור. SIM המשמש במודם המופעל באינטרנט מעביר את הנתונים ישירות לדף אינטרנט ייעודי לתצוגה או לטלפון הנייד של הלקוח, בכל מקום בעולם בפורמט גרפי רב-רמות.
לפיכך, זה הכל על סקירה כללית של טכנולוגיית הרשת החכמה. אנו מקווים שיש לך הבנה טובה יותר של מושג זה. יתר על כן, כל שאלה בנוגע למושג זה או ליישום כלשהו פרויקטים חשמליים אנא הוסף את הצעותיך החשובות על ידי תגובה בקטע התגובות למטה. הנה שאלה בשבילך, מהם היתרונות של שימוש בטכנולוגיית רשת חכמה ?
