AI-täiendatud võrgusageduse reguleerimissüsteemi disain kaubandus- ja tööstusliku energiavarude jaoks
Kui taastuvenergia osakaal suureneb kaasaegsetes elektrivõrkudes ja nõudluse muutlikkus muutub üha keerulisemaks, on instabilitsete probleemide – eriti sagedusfluktuatsioonide – murettekitavamaks saanud. Intelligentsed kaubandus- ja tööstusenergia varude seosed lahendavad seda väljakutset kasutades tehisintellekti võrgu-sageduse reguleerimise tõhustamiseks ja täpsuseks. Need võimaldavad reaalajas sageduse jälgimist, milisekundilist laetamise/lahtilaetamise vastust, pideva optimeerimisega intelligentsed planeerimissüsteemid ja kohanemine keeruliste töötingimustega – tugevdades võrgu stabiilsust ja tagades ohutu, usaldusväärse energiajärgse süsteemi toimimise.
1 Nõudlusanalüüs
1.1 Funktsionaalsed nõuded
Intelligentsed kaubandus- ja tööstusenergia varude seoste võrgu-sageduse reguleerimissüsteemide disainimisel on esimene samm määra põhifunktsioonide kindlaksmääramine, et tagada ajakohane ja täpne vastus võrgu sageduse muutustele ning stabiilsuse säilitamine. Põhiline nõuded hõlmavad:
1.2 Jõudluse nõuded
Intelligentsed kaubandus- ja tööstusenergia varude seoste võrgu sageduse reguleerimissüsteemi tõhususe ja usaldusväärsuse tagamiseks tuleb järgida järgmisi jõudluse näitajaid:
Vastusteaeg: Aeg, mille jooksul süsteem saab sageduse kallaste signaali kuni see hakkab laetamise/lahtilaetamise olekut korrigeerima, ei tohi ületada 100 milisekundit, lubades kiire vastuse võrgu sageduse muutustele.
Sageduse reguleerimise täpsus: Pärast sageduse kallaste kompensatsiooni peaks võrgu sagedus jääma sihtsagedusest ±0,01Hz piires, tagades elektrivõrgu stabiilsuse ja energiatarbija kvaliteedi.
Süsteemi usaldusväärsus: Süsteem peab olema kõrge usaldusväärsusega ja veakindel. See peaks hooldama normaalset tööd isegi äärmuslike ilmateadeolukordades või ootamatutes olukordades, kus aasta keskmine aeg välja eemaldumisel ei ületa 2 tundi.
Kohanemisvõime: Süsteem peaks automaatselt kohandama sageduse reguleerimise strateegiat erinevatel nõudluskonditsioonidel (nt. tippperioodidel, vähemnõudlusaladel). See tagab tõhusa osalemise võrgu sageduse reguleerimises igas olukorras, tugevdades võrgu paindlikkust ja vastupidavust. Lisaks peaks süsteem olema mõnevõrra skaalautune ja uuendatav, et kohaneda tulevaste energiaturu ja tehnoloogiliste arengute vajadustega.
2 Tehisintellektiga varustatud disain võrgu sageduse reguleerimissüsteemile
2.1 Reaalajas jälgimine ja ennustamismoodul
See moodul, mis on intelligentsed C&I energia varude seoste fundament, kasutab tõelisi ML-algoritme, et jälgida võrgu sagedusi reaalajas ja ennustada trende. See võimaldab proaktiivset otsustusprotsessi sageduse reguleerimiseks läbi:
2.2 Kiire vastusega laetamise-lahtilaetamise kontrollimismoodul
See moodul kohandab energia varude seoste laetamise-lahtilaetamise olekuid reaalajas, põhinedes võrgu sageduse muutustel ja ennustustel, kasutades intelligentsed algoritme (PID/summutatud loogika) dünaamiliseks võimu kontrolliks ja võrgu sageduse stabiliseerimiseks.
2.3 Intelligentne planeerimine ja optimeerimismoodul
Intelligentsed kaubandusenergia varude seoste oluline osa, see moodul kasutab tehisintellekti, et optimiseerida planeerimisstrateegiaid, tasakaalustades sageduse reguleerimise tõhusust ja majanduslikke kulutusi. Käyttäen masinõppe (geneetilisi algoritme, hiukkasroba optimeerimist, sügavt õpet), ennustab võrgu nõudlust ja taastuvenergia väljundit, luues optimaalseid laetamise-lahtilaetamise plaane. Allpool on lihtsustatud koodinäide, kasutades geneetilisi algoritme optimeerimiseks:
2.4 Süsteemi enda kohanemine ja õppimismoodul
Süsteemi enda kohanemine ja õppimismoodul on teine oluline osa intelligentsed kaubandus- ja tööstusenergia varude seostest. Kasutades meetodeid nagu tugevdamisõpe ja sügav õpe, võimaldab see moodul süsteemil enda kohandada ajalooliste ja reaalajas andmete põhjal. See võimaldab kohaneda võrgu nõudluse dünaamiliste muutustega ja taastuvenergia ebakindlustega. Näiteks tugevdamisõpe õpib optimaalseid strateegiaid keskkonnaga suhtlemise kaudu. Allpool on konseptsiooniline koodilõik, mis näitab, kuidas tugevdamisõpet saab kasutada sageduse reguleerimise otsuste optimiseerimiseks:
3 Riistvara disain
3.1 Serveri konfiguratsioon
Intelligentsed kaubandus- ja tööstusenergia varude seoste võrgu sageduse reguleerimissüsteemi põhiline arvutus põhineb kõrgetehnilistel serveritel. Need tagavad tõhusa reaalajas andmeanalüüsi, AI-algoritmide toimimise ja suurtahuliste andmete kiire töötlemise. Võttes arvesse vajadust töödelda massiivseid reaalajas ja ajaloolisi andmeid, ja teha keerukaid arvutusi ja mudelite treeningut, on serverite konfiguratsioonid järgmised:
3.2 Salvestusseadme konfiguratsioon
Reaalajas otsuste tegemise ja ajalooliste andmete analüüsi toetamiseks vajavad salvestusseadmed kõrge lugemise/kirjutamise kiirust ja suurt kapasitetti:
3.3 Võrguseadme konfiguratsioon
Võrguseadmete valik mõjutab otse reaalajas andmete edastamist ja turvalisust. Intelligentsed kaubandusenergia varude seoste võrgu sageduse reguleerimissüsteemile soovitatavad:
3.4 Sisendi/väljundi (I/O) seadme konfiguratsioon
Andmete kogumise ja inimese-masinaviga suhtlemiseks tagavad kõrgetehnilised I/O seadmed täpse andmekogumise ja intuitiivse kuviku:
5 Järeldus
See artikkel tutvustab intelligentsed kaubandus- ja tööstusenergia varude seoste võrgu sageduse reguleerimissüsteemi disaini, hõlmades nõudlusanalüüsi, funktsionaalset disaini, riistvaradisaini ja töötestimist. Tehisintellekti tehnoloogiate kasutamisel võimaldab see süsteem reaalajas võrgu sageduse jälgimist ja kiiret reaktsiooni, tugevdades elektrivõrgu stabiilsust ja usaldusväärsust.
