Intelligentais apgaismojuma izlīdzinātāju monitorings: Tendences, izaicinājumi un nākotnes perspektīva

1. Pašreizējā stāvoklis un trūkumi tiešsaistes monitorēšanas sistēmās

Pašlaik tiešsaistes monitorēšanas sistēmas ir visizplatītākie rīki, kas tiek izmantoti priekšaizsargu monitorēšanai. Lai arī tās var identificēt potenciālas defektes, tām ir nozīmīgas ierobežojuma: nepieciešama manuāla datu reģistrēšana vietas, kas neļauj veikt tiešsaistes monitorēšanu; un pēc datu apkopošanas nepieciešams veikt datu analīzi, kas pieaug operatīvajai sarežģītībai. IoT balstīta intelektuālā monitorēšana pārvar šos jautājumus — apkopotie dati tiek augšupielādēti uz apstrādes platformām caur IoT, un, kombinējot to ar lielajiem datiem, tās identificē slēptās briesmas un sniedz agrīnus brīdinājumus, efektīvi samazinot elektroenerģijas uzturēšanas grūtības.

1.1 Pašreizējo tiešsaistes monitorēšanas sistēmu defekti

Kā galvenais priekšaizsargu monitorēšanas paņemieni, tiešsaistes monitorēšanas sistēmas atklāj vairākas problēmas praktiskā lietošanā:

• Nedroša videaptarbība: Vairākums priekšaizsargu tiek instalēts ārpus mājas, un ilgstoša izslēgšana liek monitorēšanas ierīcēm būt nospējām un segām, kas izraisa ierīču bojājumu un neiespējamību novērot datus.

• Mehānisko komponentu kavējumi: Ampermetri bieži izmanto mehāniskus rādītājus — siltuma deformācija vai mehānisks sprādzienšanās var izraisīt rādītāju strādāšanu, nepareizi rādot cirkulācijas strāvu. Ar mehāniskām struktūrām aprīkotas darbības skaitītāji arī viegli sprādzienās, ietekmējot skaitīšanas precizitāti.

• Manuāli atkarīga operācijas un uzturēšana: Operāciju un uzturēšanas personālam ir nepieciešams manuāli reģistrēt izplūšanas laikus un cirkulācijas strāvu vietas; īpašos gadījumos (nedostupamās teritorijas) ir nepieciešami teleskopu vai dronu, kas samazina efektivitāti.

• Grūti datu atpazīšana: Ierobežota monitorēšanas kvalitāte, operāciju un uzturēšanas personāls sastop grūtības efektīvi novērtējot ierīces stāvokli no parādītajiem datiem.

2. Priekšaizsargu intelektuālās monitorēšanas attīstības tendences

Lai risinātu tiešsaistes monitorēšanas sistēmu problēmas, izmantojot interneta lietu un intelektuālo ražošanu, intelektuālā monitorēšana tiks modernizēta trim virzienos:

2.1 Pārraides metode: Daudzszitu → Bezvadu

Pašreizējā intelektuālā monitorēšana bieži balstās uz RS485 daudzszitu savienojumiem, kas piemēroti tikai konkrētiem scenārijiem, piemēram, transformatoriem. Līnijām un attālinātām teritorijām, pārraides attālums ir ierobežojums. Bezvadu tehnoloģijas, piemēram, LoRa, NB-IoT (Narrow-Band Internet of Things) un GPRS, piedāvā plašu pieejamību un zemu enerģijas patēriņu. Jo sevišķi LoRa un NB-IoT, kā jaunas IoT tehnoloģijas, turpmāk redzēs plašāku pielietojumu.

2.2 Enerģijas piegādes metode: Aktīva → Pasīva

Pašlaik intelektuālā monitorēšana balstās uz ārējo DC enerģiju. Nākotnē tā attīstīsies uz pasīvo enerģijas piegādi, lai nodrošinātu zaļāku un zemu enerģijas patēriņu. Enerģijas krājšana, izmantojot priekšaizsargu cirkulācijas strāvu, saules paneļus vai iebūvētas baterijas, ir iespējama — izmantojot cirkulācijas strāvu enerģijas krājšanai, ir visizdevīgāk, izvairotot problēmas, piemēram, nepietiekamu saules gaismu un biežu bateriju maiņu.

2.3 Instalācijas metode: Ārēja → Iekšēja

Pašreizējā intelektuālā monitorēšana ir galvenokārt ārēja — nav ierobežota izmēru un ir viegli aizstājama, bet ir jūtīga pret vides ietekmi. Iekšēja instalācija prasa integrāciju priekšaizsargu kamerā, prasot mazākus izmērus un saskaroties ar tehniskām barjērēm. Tomēr tā izbeidz ārējo vides ietekmi, nodrošinot labāku ilgtermiņa stabilitāti.

3. Paplašinātā priekšaizsargu monitorēšanas virzieni

Balstoties uz defektu modeļiem un mehānismiem, intelektuālās monitorēšanas vienības koncentrēsies četros aspektos:

3.1 Spiediena monitorēšana

Priekšaizsargiem ar porceļāna ķermenīm 35kV un augstākiem, izmantojot hēlija masu spektrometrisko izplūšanu un augstas tīrības šķidruma aplešanu (mikro pozitīva spiediena tehnoloģiju), izplatībā laikā ražošanas, lai novērstu mitruma ieplūšanu un uzlabotu izolāciju. Tomēr ilgstoša darbība izraisa segu novecošanos, šķidruma izplūšanu un mitruma ieplūšanu, kas var izraisīt eksplozijas. Intelektuālās monitorēšanas vienības reāllaikā sekotā spiediena, datu augšupielādēšana un platformas analīze ļauj sniegt agrīnus brīdinājumus, lai veiktu laikus aizstāšanu un remontu.

3.2 Temperatūras un mitruma monitorēšana

Priekšaizsargiem ar izolējošiem cilindriem/porceļāna ķermenīm un iekšējo gaisu, montāžai ir nepieciešama stingra temperatūras un mitruma kontrole. Intelektuālās vienības sekotā iekšējos apstākļus, regulāri augšupielādē datus un aktivizē alarmes, kad tiek pārsniegti robežvērtības, lai nodrošinātu proaktīvu operāciju un uzturēšanu.

3.3 Cirkulācijas un rezistīvas strāves monitorēšana

Šīs strāves ir galvenie indikatori priekšaizsargu veiktspējai. Ilgstoša darbība, ārējā vide un izolātoru piesārņojums izraisa rezistoru novecošanos un segu bojājumu, palielinot strāves. Strāves tendences sekotā palīdz identificēt slēptās briesmas un novērst negadījumus.

3.4 Impulsu izplūšanas strāves monitorēšana

Izplūšanas reizes, strāves lielums un darbības laiki atbalsta operāciju un uzturēšanas plānošanu un defektu analīzi.

4. Tehniskās pārtraukuma virzieni intelektuālā monitorēšanā

Ārējā intelektuālā monitorēšana ir jaunuzraušanā (nav ierobežota telpā, augsta savietojamība), bet iekšējā monitorēšana ir savā agrīnā posmā, saskaroties ar trim tehniskajām problēmām:

4.1 Enerģijas krājšanas optimizācija

Iekšējā monitorēšana balstās uz priekšaizsargu cirkulācijas strāvi, bet mazas strāves traucē reāllaika pārraidīšanu. Savienojot cirkulācijas strāves krājšanu ar iebūvētām baterijām, saīsinās datu pārraidīšanas ciklus, līdzsverot enerģijas piegādi un datu pārraidīšanu.

4.2 Signālu pārraidīšanas uzlabošana

Iekšējā integrācija izvirza monitorei signālu sajaukšanu/atspoguļošanu no priekšaizsargiem un komponentiem; augstā sprieguma elektriskie lauki arī interferē. Signāliem ir jātiecas uz labāku penetrāciju un anti-elektromagnētisku interferenci.

4.3 Maksimālā dzīvesgads un drošība

Iekšējā monitorēšana ir grūti aizstājama; priekšaizsargiem ir nepieciešams 30 gadu projekta dzīvesgads (praktiski virs 20 gadiem). Monitorēšanas vienības dzīvesgads ir jāatbilst, un priekšaizsargu darbības siltums nedrīkst ietekmēt moduļa drošību.

5. Pašreizējie intelektuālās monitorēšanas pielietojumi

Intelektuālā monitorēšana joprojām ir pilotprojekta stadijā, galvenokārt lietota elektroenerģijas un dzelzceļa demonstrēšanas projektos (piemēram, intelektuālā trakcijas transformators Xiongan, 750kV Yan'an Smart Transformators un UHV DC pārveidotājs). Pilotprojekti pārbauda tehnisko iespējamību, ar intelektuāli monitorētajiem priekšaizsargiem, kas atbilst veiktspējas sagaidām.

6. Secinājumi

Intelektuālā monitorēšana ļauj reāllaika tiešsaistes stāvokļa izsekot, uzlabot riska identifikācijas precizitāti un samazināt operāciju un uzturēšanas grūtības. Neraugoties uz palikušajiem tehniskajiem izaicinājumiem, tā, saskaņā ar intelektuālām, zaļām un videi draudzīgām tendencēm, aizvietosies tradicionālajām tiešsaistes monitorēšanas sistēmām. Plašs izmantojums elektroenerģijas un dzelzceļa sistēmās stiprinās tīkla drošību un atbalstīs ilgtspējīgu enerģijas attīstību.