Überblick über die Smart-Grid-Technologie und deren Betrieb und Anwendung (für vorhandene Stromversorgungssysteme)

Heutzutage ist die Stromversorgungssystem steht weltweit vor einem radikalen Wandel mit der Dekarbonisierung der Stromversorgung, um alternde Vermögenswerte zu ersetzen und die natürlichen Ressourcen mit neuen Informationen zu kontrollieren und Kommunikations Technologien (IKT). Eine Smart-Grid-Technologie ist eine wesentliche Voraussetzung für eine einfache Integration und einen zuverlässigen Service für die Verbraucher. Ein Smart Grid System ist ein autarkes Stromnetz digitale Automatisierungstechnik zur Überwachung , Kontrolle und Analyse innerhalb der Lieferkette. Dieses System kann die Lösung der Probleme sehr schnell in einem bestehenden System finden, das die Belegschaft reduzieren kann, und es zielt auf nachhaltigen, zuverlässigen, sicheren und qualitativ hochwertigen Strom für alle Verbraucher ab.

Überblick über die Smart Grid-Technologie

Das Smart Grid kann als intelligentes elektrisches Netzwerk definiert werden, das elektrisches Netzwerk und intelligente digitale Kommunikationstechnologie kombiniert. Ein intelligentes Stromnetz kann Strom aus mehreren und weit verbreiteten Quellen wie Windkraftanlagen liefern. Solarstromanlagen und vielleicht sogar Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge.

Überblick über die Smart Grid-Technologie

Smart Grid-Komponenten

Um ein modernisiertes Smart Grid zu erreichen, sollte eine breite Palette von Technologien entwickelt und implementiert werden. Diese Technologien sind im Allgemeinen in die folgenden Schlüsseltechnologiebereiche unterteilt, wie nachstehend erläutert.

Intelligente Geräte: Intelligente Geräte können anhand der vom Kunden voreingestellten Präferenzen entscheiden, wann Energie verbraucht werden soll. Dies kann dazu führen, dass Spitzenlasten reduziert werden, die sich auf die Stromerzeugungskosten auswirken. Zum Beispiel intelligente Sensoren wie Temperatursensoren, die in Wärmestationen verwendet werden, um die Kesseltemperatur basierend auf vordefinierten Temperaturniveaus zu steuern.

Intelligente Leistungsmesser: Die intelligenten Zähler bieten eine bidirektionale Kommunikation zwischen Stromversorgern und Endverbrauchern, um die Erfassung von Rechnungsdaten zu automatisieren, Gerätefehler zu erkennen und Reparaturmannschaften viel schneller an den genauen Standort zu schicken.

Smart Grid-Komponenten

Intelligente Unterstationen: Unterstationen umfassen die Überwachung und Steuerung nicht kritischer und kritischer Betriebsdaten wie Leistungsstatus, Leistungsfaktorleistung, Leistungsschalter, Sicherheit, Transformatorstatus usw. Unterstationen werden verwendet, um die Spannung an vielen Orten mehrmals umzuwandeln, um eine sichere und zuverlässige Lieferung zu gewährleisten von Energie. Intelligente Umspannwerke sind auch erforderlich, um den Stromfluss in viele Richtungen aufzuteilen. Unterstationen erfordern große und sehr teure Geräte, einschließlich Transformatoren, Schalter, Kondensatorbänke, Leistungsschalter, netzwerkgeschützte Relais und mehrere andere.

Intelligente Unterstationen

Supraleitende Kabel: Diese werden verwendet, um eine Stromübertragung über große Entfernungen sowie automatisierte Überwachungs- und Analysetools bereitzustellen, mit denen Fehler selbst erkannt oder sogar Kabel und Ausfälle basierend auf dem Wetter in Echtzeitdaten und dem Ausfallverlauf vorhergesagt werden können.

Supraleitende Kabel

Integrierte Kommunikation: Der Schlüssel zu einer Smart-Grid-Technologie ist die integrierte Kommunikation. Es muss so schnell wie möglich sein, um die Echtzeitanforderungen des Systems zu erfüllen. Je nach Bedarf werden in der Smart-Grid-Kommunikation viele verschiedene Technologien eingesetzt Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) , drahtlos, zellular, SCADA (Aufsichtskontrolle und Datenerfassung) und BPL.Key Überlegungen zur integrierten Kommunikation.

verringern

Wichtige Überlegungen zur integrierten Kommunikation

• Einfache Bereitstellung
• Latenz
• Standards
• Datentragfähigkeit
• Sichern
• Netzwerkabdeckungsfähigkeit

Wichtige Überlegungen zur integrierten Kommunikation

Zeigermesseinheiten (PMU): Dies wird verwendet, um die elektrischen Wellen in einem Stromnetz unter Verwendung einer gemeinsamen Zeitquelle für die Synchronisation zu messen. Der Zeitsynchronisierer ermöglicht synchronisierte Echtzeitmessungen mehrerer entfernter Messpunkte im Raster.

Vorteile von Smart Grid

• Isolierte Technologien integrieren: Smart Grid ermöglicht ein besseres Energiemanagement
• Schutzmanagement des Stromnetzes in Notsituationen
• Bessere Nachfrage, Angebot / Nachfrage Antwort
• Bessere Stromqualität
• Reduziere die Kohlenstoffemissionen
• Erhöhter Energiebedarf: Erfordert komplexere und kritischere Lösungen mit besserem Energiemanagement
• Integration erneuerbarer Energien

Nachteile von Smart Grid

Datenschutzprobleme

Das größte Problem ist die Sicherheit in einem Smart-Grid-System. Das Netzsystem verwendet einige intelligente Zähler, die automatisiert sind und die Kommunikation zwischen Stromversorger und Kunde ermöglichen. Hier kann ein Typ der intelligenten Zähler leicht gehackt werden und die Stromversorgung eines einzelnen Gebäudes oder einer ganzen Nachbarschaft steuern.

Gittervolatilität

Das Smart Grid-Netzwerk verfügt an seinen Rändern, dh am Einstiegspunkt und am Zähler des Endbenutzers, über viel Intelligenz. Das Netz hat jedoch in der Mitte nicht genügend Intelligenz, um die Schaltfunktionen zu steuern. Dieser Mangel an integrierter Entwicklung macht das Netz zu einem volatilen Netzwerk. Technische Ressourcen wurden in die Stromerzeugung und den Energieverbrauch der Verbraucher gesteckt, die die Ränder des Netzwerks bilden. Wenn dem Netzwerk jedoch zu viele Knoten hinzugefügt werden, bevor die Software-Intelligenz zur Steuerung entwickelt wird, führen die Bedingungen zu einem volatilen Smart Grid.

Anwendungen von Smart Grid

Smart Grid spielt in modernen Smart Technologies eine wichtige Rolle. Im Folgenden sind die häufigsten Anwendungen der Smart-Grid-Technologie aufgeführt.

Software Anforderungen

Keil-Compiler, Sprache: Embedded C oder Assembly

Hardware-Anforderungen

Vorprogrammierter Mikrocontroller (AT89C51 / S52), Energiezähler, Max232, Widerstände, GSM-Modul , LCD (16 × 2), LED, Kristalloszillator , Kondensatoren, Dioden, Transformator, Regler und Last.

IOT-basierter Strom-Energiezähler über das Internet

Das Hauptziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines IOT (Internet der Dinge) Basierend auf dem Energiezählerstand, der für verbrauchte Einheiten und Verbrauchskosten über das Internet im Diagramm- und Messformat angezeigt wird. In diesem Projekt hatten wir einen digitalen Energiezähler genommen, dessen blinkendes LED-Signal über einen LDR mit einem Mikrocontroller von 8051-Familien verbunden ist. Pro 1 Einheit blinkt die blinkende LED 3200 Mal. Der LDR-Sensor unterbricht den programmierten Mikrocontroller jedes Mal, wenn die LED des Messgeräts blinkt.

Blockdiagramm eines intelligenten Energiezählers IoT-basierter Energiezähler

Der Mikrocontroller nimmt diesen Messwert auf und zeigt ihn auf einem LCD an, der ordnungsgemäß mit dem Mikrocontroller verbunden ist. Diese Lesung der Der Energiezähler wird auch an ein GSM gesendet Das Modem wird vom Mikrocontroller über den Pegelumsetzer-IC und die RS232-Verbindung gespeist. Eine SIM-Karte, die in dem Internet-fähigen Modem verwendet wird, überträgt die Daten direkt auf eine dedizierte Webseite zur Anzeige oder an das Mobiltelefon des Kunden überall auf der Welt in mehrstufigem Grafikformat

Hier geht es also um einen Überblick über die Smart-Grid-Technologie. Wir hoffen, dass Sie dieses Konzept besser verstehen. Darüber hinaus alle Fragen zu diesem Konzept oder zu implementieren elektrische Projekte Bitte geben Sie Ihre wertvollen Vorschläge, indem Sie im Kommentarbereich unten einen Kommentar abgeben. Hier ist eine Frage an Sie, Was sind die Vorteile der Smart-Grid-Technologie? ?