I dag er den elektrisk elsystem står over for en radikal transformation i hele verden med den decarboniserede elforsyning for at erstatte aldrende aktiver og kontrollere naturressourcerne med ny information og kommunikationsteknologier (IKT). En smart grid-teknologi er afgørende for at give nem integration og pålidelig service til forbrugerne. Et smart grid system er et selvforsynende elnetværkssystem baseret på digital automatiseringsteknologi til overvågning , kontrol og analyse inden for forsyningskæden. Dette system kan hurtigt finde løsningen på problemerne i et eksisterende system, der kan reducere arbejdsstyrken, og det vil målrette bæredygtig, pålidelig, sikker og kvalitetselektricitet til alle forbrugere.
Oversigt over Smart Grid Technology
Smart grid kan defineres som et smart elektrisk netværk, der kombinerer elektrisk netværk og smart digital kommunikationsteknologi. Et smart elnet er i stand til at levere elektrisk energi fra flere og bredt distribuerede kilder, som f.eks. Vindmøller, solenergisystemer , og måske endda plug-in hybrid elbiler.
Oversigt over Smart Grid Technology
Smart Grid-komponenter
For at opnå et moderniseret smart grid bør en bred vifte af teknologier udvikles og skal implementeres. Disse teknologier er generelt grupperet i følgende nøgleteknologiområder som beskrevet nedenfor.
Intelligente apparater: Intelligente apparater har mulighed for at beslutte, hvornår de skal forbruge energi baseret på kundens forudindstillede præferencer. Dette kan føre til at gå væk mod at reducere spidsbelastninger, som har en indvirkning på elproduktionsomkostningerne. For eksempel smarte sensorer, som temperaturføler, der bruges i termiske stationer til at kontrollere kedeltemperaturen baseret på foruddefinerede temperaturniveauer.
Smart Power Meter: De smarte målere giver tovejskommunikation mellem strømudbydere og slutbrugerforbrugerne til at automatisere faktureringsdataindsamling, opdage enhedsfejl og sende reparationsbesætninger til den nøjagtige placering meget hurtigere.
Smart Grid-komponenter
Smart Substations: understationer er inkluderet overvågning og kontrol af ikke-kritiske og kritiske driftsdata såsom strømstatus, effektfaktorydelse, afbryder, sikkerhed, transformerstatus osv. transformerstationer bruges til at omdanne spænding flere gange mange steder, hvilket giver sikker og pålidelig levering af energi. Smarte understationer er også nødvendige for at opdele strømmen af strøm i mange retninger. Substationer kræver stort og meget dyrt udstyr til drift, herunder transformere, switche, kondensatorbanker, afbrydere, et netværksbeskyttet relæ og flere andre.
Smart Substations
Super ledende kabler: Disse bruges til at tilvejebringe langdistancetransmission og automatiserede overvågnings- og analyseværktøjer, der er i stand til at opdage fejl selv eller endda forudsige kabel og fejl baseret på realtidsdatavejr og afbrydelseshistorikken.
Super ledende kabler
Integreret kommunikation: Nøglen til en smart grid-teknologi er integreret kommunikation. Det skal være så hurtigt som nok til systemets realtidsbehov. Afhængig af behovet bruges mange forskellige teknologier til smart grid-kommunikation som f.eks Programmable Logic Controller (PLC) , trådløs, mobil, SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) og BPL.Nøgleovervejelser for integreret kommunikation.
formindske
Vigtige overvejelser for integreret kommunikation
- Let implementering
- Reaktionstid
- Standarder
- Data bæreevne
- Sikker
- Netværksdækningsfunktion
Vigtige overvejelser for integreret kommunikation
Phasor Measuring Units (PMU): Dette bruges til at måle de elektriske bølger på et elnet ved hjælp af en fælles tidskilde til synkronisering. Tidssynkroniseringen tillader synkroniseret realtidsmåling af flere fjernmålepunkter på nettet.
Fordele ved Smart Grid
- Integrer isolerede teknologier: smart grid muliggør bedre energistyring
- Beskyttende styring af det elektriske netværk i en nødsituation
- Bedre efterspørgsel, udbud / efterspørgsel svar
- Bedre strømkvalitet
- Reducer kulstofemissioner
- Øget efterspørgsel efter energi: Kræver mere komplekse og kritiske løsninger med bedre energistyring
- Integration af vedvarende energi
Ulemper ved Smart Grid
Problemer med privatlivets fred
Den største bekymring er sikkerhed i et smart grid-system. Netsystemet bruger nogle smarte målere, som er automatiserede og giver kommunikation mellem strømudbyder og kunde. Her kan en slags smarte målere let hackes, og de kan styre strømforsyningen til en enkelt bygning eller et helt kvarter.
Grid Volatility
Smart Grid-netværk har meget intelligens ved sine kanter, dvs. ved indgangsstedet og slutbrugerens måler. Men nettet har utilstrækkelig intelligens i midten, der styrer skiftefunktionerne. Denne mangel på integreret udvikling gør nettet til et ustabilt netværk. Ingeniørressourcer er hældt i elproduktion og forbrugers energiforbrug, som er kanterne på netværket. Men hvis der føjes for mange noder til netværket, inden softwareudviklingen udvikles til at kontrollere det, vil betingelserne føre til et ustabilt smart grid.
Anvendelser af Smart Grid
Smart grid spiller en vigtig rolle i moderne smarte teknologier. Følgende er de mest almindelige anvendelser af smart grid-teknologi.
| Fremtidige applikationer og tjenester | Realtidsmarked |
| Forretnings- og kundebehandling | Applikationsdataflytning til / fra slutbrugerens energistyringssystemer |
| Smart opladning af PHEV'er og V2G | Applikationsdatastrøm til PHEV'er |
| Distribueret produktion og opbevaring | Overvågning af distribuerede aktiver |
| Optimering af gitter
| Selvhelbredende gitter: fejlbeskyttelse, strømafbrydelse, dynamisk styring af spænding, vejrdataintegration, centraliseret kondensatorbankstyring, distribution og understationsautomation, avanceret sensing, automatisk feeder-omkonfiguration. |
| Efterspørgsel svar | Avanceret vedligeholdelse af efterspørgsel og efterspørgsel, belastningsprognoser og skift. |
| AMI (avanceret måleinfrastruktur) | Giver fjernmåleraflæsning, detektering af tyveri, forudbetaling af kunder, mobil arbejdsstyringsstyring |
Softwarekrav
Keil compiler, Language: Embedded C eller Assembly
Hardwarekrav
Forprogrammeret mikrokontroller (AT89C51 / S52), energimåler, Max232, modstande, GSM-modul , LCD (16 × 2), LED, Krystaloscillator , Kondensatorer, dioder, transformer, regulator og belastning.
IOT-baseret el-energimåleraflæsning via internettet
Hovedformålet med dette projekt er at udvikle en IOT (internet af ting) baseret energimåleraflæsning, der vises for forbrugte enheder og omkostninger til forbrug, over internettet i diagram- og måleformat. I dette projekt havde vi taget en digital energimåler, hvis blinkende LED-signal er grænseflade til en mikrocontroller på 8051 familier gennem en LDR. Per 1 enhed blinker den blinkende LED 3200 gange. LDR-sensoren giver et afbrydelse af den programmerede mikrocontroller, hver gang målerens LED blinker.
Blokdiagram over Smart Energy Meter IoT-baseret energimåler
Mikrocontrolleren tager denne aflæsning og viser den på en LCD, der er behørigt grænseflade til mikrokontrolleren. Denne læsning af energimåler sendes også til en GSM modem tilføres af mikrokontrolleren via niveauskifter IC og RS232-link. Et SIM-kort, der bruges i modemmet, der er internetaktiveret, overfører dataene direkte til en dedikeret webside til visning eller til kundens mobiltelefon, hvor som helst i verden i grafisk format med flere niveauer
Således handler det kun om en oversigt over smart grid-teknologi. Vi håber, at du har fået en bedre forståelse af dette koncept. Desuden spørgsmål vedrørende dette koncept eller implementering af eventuelle elektriske projekter , bedes du give dine værdifulde forslag ved at kommentere i kommentarfeltet nedenfor. Her er et spørgsmål til dig, Hvad er fordelene ved at bruge smart grid-teknologi ?
