Обзор Smart Power Grid
Абстрактные
Рисунок 1 - Конечности деревьев создают короткое замыкание во время шторма, что обычно приводит к отключению питания
Настоящие электрические сети используют технологию 1970-х годов. Но с развитием различных концепций выработки электроэнергии, проблем, связанных с отключением электроэнергии и кражей, а также из-за увеличения спроса, нам нужна модернизированная сетка для удовлетворения всех потребностей клиентов даже в ситуациях обмана, которые можно назвать « умная сетка ».
Смарт-сетка выполняет различные функции, так что повышает стабильность, надежность, эффективность сети и в конечном итоге уменьшает потери линии.
Также интеллектуальные сети спроектированы таким образом, чтобы обеспечить двухстороннюю обработку электроэнергии от потребителей, которые распределяли генерирование. Для успешного функционирования сетки используются различные технологии, такие как измерение и измерение, использование передовых компонентов. В этой статье обсуждаются интеллектуальная сетка, ее функции, технологии, используемые в интеллектуальных сетках.
Введение в электрическую сетку
Электрическая сеть, как правило, относится ко всем или смарт-сетям, в двух словах, является способом передачи и распределения электроэнергии электронными средствами. Электрическая сеть обеспечивает электроэнергию от точек генерации до потребителей. Сеть электроснабжения функционирует через две первичные сети: систему передачи и систему распределения. Передающие системы доставляют электроэнергию от электростанций к распределительным подстанциям, а распределительные системы доставляют электроэнергию от распределительных подстанций потребителям.
Сетка также охватывает множество локальных сетей, которые используют распределенные энергоресурсы для нескольких нагрузок и / или для удовлетворения конкретных требований к приложениям для удаленной энергетики, муниципальной или районной власти, мощности премиум-класса и защиты критических нагрузок.
Введение в Smart Grid
Смарт-сетка не имеет стандартного определения, но включает использование передовых технологий для повышения надежности и эффективности сетки, от передачи до распределения. Smart Grid - это видение лучшей инфраструктуры доставки электроэнергии.
Внедрение Smart Grid значительно увеличивает количество, качество, возможность подключения, автоматизацию и координацию между поставщиками, потребителями и сетями и использование данных, доступных из передовых средств измерения, обработки и связи.
Помимо устаревания, электростанции и линии электропередачи стареют, то есть они испытывают трудности с удовлетворением текущих потребностей в электроэнергии, в то время как спрос не может быть сокращен в любое время, но он все равно может постоянно увеличиваться. Одним из решений может быть добавление дополнительных линий электропередач, но система старения все равно будет перегружена.
Поэтому вместо быстрого исправления требуется более надежное, постоянное решение. Возможно, самым важным аспектом перехода на более разумную электрическую систему является интеллектуальный счетчик.
верхний
Почему требуется модернизация электрической сети?
Основные движущие силы для модернизации существующих электрических сетей можно разделить на четыре основные категории:
- Повышение надежности, эффективности и безопасности энергосистемы.
- Включение децентрализованной энергетики, поэтому дома могут быть как энергетическим клиентом, так и поставщиком (предоставлять потребителям интерактивный инструмент для управления энергопотреблением).
- Гибкость энергопотребления со стороны клиента позволяет выбирать поставщика (позволяет распределенное производство, солнечная энергия, ветер и биомасса).
- Увеличьте ВВП, создав новые рабочие места с зелеными воротами, связанные с производством возобновляемой энергии, подключаемыми электромобилями, солнечными батареями и генераторами ветряных турбин, энергосбережением и строительством.
Смарт-сетка
Интеллектуальные сетевые функции
Интегрированная система интеллектуальной сети имеет две области.
Одним из направлений является мониторинг и надежность передачи и включает в себя следующие возможности:
- Мониторинг состояния сетки в режиме реального времени.
- Улучшена автоматизированная диагностика нарушений сетки и лучшая помощь операторам, которые должны реагировать на проблемы с сеткой.
- Автоматизированные ответы на сбои сетки, которые будут изолировать нарушенные зоны и предотвращать или ограничивать каскадные отключения электроэнергии, которые могут распространяться по широкой области.
- Возможность «подключи и играй» подключать новые электростанции к сетке, уменьшая необходимость в трудоемких исследованиях межсоединений и физических обновлениях.
- Автоматическое восстановление мощности будет осуществляться с помощью комбинации датчиков, компьютерного анализа и усовершенствованных компонентов подстанции, а также возможности перенаправления мощности в места отключения.
- Повышение способности управлять большим количеством солнечной энергии и энергии ветра.
Второй областью является управление энергопотреблением потребителей:
- Как минимум, способность сигнализировать домовладельцам и предприятиям, что мощность дорогая и / или плотная в поставках. Это можно сделать с помощью специальных индикаторов или через веб-браузеры или программное обеспечение персонального компьютера. Ожидается, что клиент ответит, уменьшив спрос на электроэнергию.
- Следующий уровень внедрения позволит утилите автоматически снизить потребление электроэнергии потребителем, когда мощность будет дорогой или скудной. Это будет управляться через связь между интеллектуальными счетчиками и оборудованием или приборами заказчика.
- Система интеллектуальных сетей автоматически обнаружит сбои линии распределения, определит конкретное неисправное оборудование и поможет определить оптимальные планы по отправке экипажей для восстановления обслуживания. Интеллектуальная сетка автоматически попытается изолировать сбои, чтобы предотвратить локальные отключения электроэнергии по этой области.
- Интеллектуальная сетка упростит установку распределенной генерации, такой как солнечные панели на крыше, и позволит использовать «чистый счет», подход, позволяющий операторам распределенных генераторов продавать избыточные мощности коммунальным предприятиям. Смарт-сетка также будет управлять подключением миллионов гибридных электромобилей в энергосистему.
Следовательно, функции интеллектуальной сетки можно обобщить на следующие термины как на самопомощь, участие потребителей, противодействие атакам, высокое качество питания, выбор вариантов генерации, использование рынков электроэнергии, оптимизация активов, обеспечение высокой степени проникновения прерывистых вариантов генерации.
Технология - начальный фокус
Smart Grids полагаются на продвижение информационных технологий в телекоммуникациях и операциях. Утилиты применяют эти технологии как к сетевым операциям - проводам передачи и распределения, так и связанным с ними оборудованию, а также к сайтам-счетчикам заказчика, оборудованию и оборудованию для энергетических технологий, а также к сетям домашних сетей (HAN).
Провода
Провод высокотемпературного сверхпроводника (HTS) позволяет передавать и распределять кабели передачи энергии в три-пять раз по сравнению с обычными подземными кабелями переменного тока и в десять раз превосходит мощность кабелей постоянного тока. Возможность управления актуальными токами при использовании кабельных систем с блокировкой ошибок.
Проекты Smart Grid, ориентированные на работу с проводами, обычно включают:
- Одним из компонентов смарт-сетки будет замена стареющих линий электропередач высокотемпературными сверхпроводящими линиями.
- Новые провода могут быть установлены под землей, чтобы не загромождать уже перегруженные городские пейзажи.
- Новые телекоммуникационные и операционные (сенсорные и контрольные) технологии: улучшают производительность и устойчивость.
- Новые технологии датчиков и управления. Они в сочетании с распределенным интеллектом позволяют сообщать и решать проблемы с сеткой в реальном времени (самоисцеление).
- Передача и распространение интеллектуальных электронных устройств. Эти операторы оповещения автоматически реагируют на проблемы и интегрируют генерирование из возобновляемых ресурсов.
Измерение и измерение
Интеллектуальная сетка - расширенная измерительная инфраструктура (AMI)
Основными задачами являются оценка перегруженности и стабильности сети, контроль состояния оборудования, защита от краж и предотвращение краж. Технологии включают в себя интеллектуальные счетчики, сенсорные системы, расширенные коммутаторы и кабели, цифровые защитные реле и т. Д.
,
Во всех этих случаях интеллектуальные счетчики играют жизненно важную роль.
В Smart Metering, Advanced Metering Infrastructure (AMI) интервальных счетчиков и двухсторонних систем связи служит шлюзом для взаимодействия с пользователем / клиентом. Smart Metering имеет потенциал для снижения как стоимости клиентов, так и стоимости коммунальных услуг.
Если вы посмотрите на свой текущий счетчик электроэнергии, вы увидите, что он очень механический, напевая слепо, ожидая, чтобы его прочитал техник, чтобы определить количество электроэнергии, используемое в данном месяце, в конце которого вы получать счет. Смарт-метр использует так называемый мониторинг в режиме реального времени (RTM). Дисплей позволяет потребителю узнать, сколько электроэнергии используется, и даже когда оно дешевле в использовании.
«Исследования показали, что, когда люди осознают, сколько энергии они используют, они сокращают их использование примерно на 7%». Интеллектуальная сетка также предотвращает перегрузку всей системы, уменьшая вероятность отключения электроэнергии.
Расширенные компоненты
Инновации в сверхпроводимости, отказоустойчивости, хранении, силовой электронике и компонентах диагностики меняют фундаментальные возможности и характеристики сетей.
Технологии в этих широких категориях НИОКР включают в себя: гибкие устройства передачи переменного тока, высоковольтный постоянный ток, сверхпроводящий провод первого и второго поколения, высокотемпературный сверхпроводящий кабель, устройства распределения и хранения распределенной энергии, составные проводники и «интеллектуальные» приборы.
верхний
Возобновляемая энергия и интеллектуальная сетка
Возобновляемая энергия и интеллектуальная сетка
Умную сетку можно рассматривать как альтернативный источник энергии, безусловно, переход от нынешнего способа делать вещи. В дополнение к перенаправлению электроэнергии интеллектуальная сеть сможет заполнить пробелы этих альтернативных источников энергии. Одним из способов добиться этого, как ни удивительно, является еще одна альтернативная энергетическая технология - электрический автомобиль, в частности, подключаемый электрический гибрид (PHEV).
Это будет работать через концепцию хранения энергии, в случае PHEV, конкретно называемой V2G или транспортным средством для сетки. Это использование альтернативных источников энергии, таких как ветер и солнечная энергия, снижает зависимость страны от иностранной нефти и позволяет свести загрязнение от выхлопных газов автомобилей и электростанций до минимума.
Другие технологии
Интегрированные коммуникации позволят осуществлять контроль в реальном времени, информацию и обмен данными для оптимизации надежности системы, использования активов и безопасности.
Вывод
Основным источником энергии для людей является электричество. Без электричества никакая технология или наука не могли быть разработаны. Но есть много проблем, связанных с эффективным функционированием электрических сетей, которые вызывают серьезную потерю власти и могут даже создать серьезную нехватку в будущем. Кроме того, последние достижения в производстве электроэнергии из возобновляемых источников также требуют средств для эффективного использования.
Поэтому, учитывая их, для лучшей производительности сетки интеллектуальные сети должны разрабатываться во всем мире. Чтобы у нас была более прозрачная и надежная система, которая позволяет потребителям экономить деньги и коммунальные компании для более точного контроля над электричеством.
Таким образом, технология Smart Grid открывает путь для увеличения использования зеленой энергии.