برکه‌ی خلاء هوشمند بیرون از ساختمان

هوشمندی

نظارت و تشخیص هوشمندانه

• نظارت چندپارامتری در زمان واقعی: مداربرهای خلاء بیرون از ساختمان به طور گسترده با حسگرهای پردازش دقیق مختلف یکپارچه خواهند شد که مانند «عصب‌های حسی» مدارباز هستند. به عنوان مثال، حسگرهای جابجایی برای اندازه‌گیری دقیق حرکت تماس استفاده می‌شوند تا موقعیت تغییرات تماس را در فرآیندهای باز و بسته شدن در زمان واقعی دنبال کنند؛ حسگرهای سرعت برای نظارت بر سرعت‌های باز و بسته شدن استفاده می‌شوند تا مطمئن شوند که فرآیندهای عملیاتی الزامات مشخص شده را رعایت می‌کنند. در عین حال، حسگرهای پارامترهای الکتریکی می‌توانند جریان و ولتاژ را در زمان واقعی نظارت کنند و نوسانات دقیق جریان و ولتاژ در شبکه برق را ثبت کنند. حسگرهای رهاشدن جزئی حتی قادر به تشخیص دقیق پدیده‌های رهاشدن جزئی بسیار کوچک در داخل مدارباز هستند. این حسگرها داده‌ها را به طور جامع و مداوم جمع‌آوری می‌کنند و اطلاعات غنی و دقیقی برای ارزیابی وضعیت عملیاتی مدارباز فراهم می‌کنند.

• تجزیه و تحلیل داده‌ها و هشدار اولیه خطا: داده‌های جمع‌آوری شده به واحد پردازش هوشمند منتقل می‌شوند که در آن از الگوریتم‌ها و مدل‌های پیشرفته تجزیه و تحلیل داده‌ها (مانند الگوریتم‌های شبکه عصبی و مدل‌های تجزیه درخت خطا) برای تجزیه و تحلیل عمیق داده‌ها استفاده می‌شود. از طریق تجزیه و تحلیل مقایسه‌ای داده‌های تاریخی و زمان واقعی، روندهای تغییرات ناهماهنگ در پارامترهای عملیاتی مدارباز می‌توانند به صورت پیش‌بینی شوند. به عنوان مثال، وقتی مقدار رهاشدن جزئی روند افزایشی نشان می‌دهد، سیستم می‌تواند بر اساس آستانه‌ها و الگوریتم‌های پیش‌فرض هشدار اولیه بدهد و به کارکنان عملیات و نگهداری اطلاع دهد که ممکن است نقص‌های عایق وجود داشته باشد و نیاز به بررسی و رسیدگی بیشتر است. بنابراین، هشدار اولیه خطا انجام می‌شود و از گسترش بیشتر خطا جلوگیری می‌شود.

• تشخیص خطا و محل‌یابی: هنگامی که ناهماهنگی شناسایی شود، سیستم هوشمند به سرعت خطا را تشخیص می‌دهد. از طریق تجزیه و تحلیل جامع چندین پارامتر و تطبیق الگوهای ویژگی خطا، می‌تواند نوع خطا را به صورت دقیق تعیین کند، مانند اینکه آیا خطا مکانیکی (مانند سایش تماس و خستگی فنر) یا الکتریکی (مانند شکست عایق و گرم شدن جریان بیش از حد) است. در عین حال، با استفاده از الگوریتم‌های محل‌یابی خطا، می‌تواند محل وقوع خطا را به صورت دقیق تعیین کند و راهنمایی واضحی برای کارکنان عملیات و نگهداری فراهم کند تا به سرعت خطا را رفع و مرمت کنند. این کار زمان رسیدگی به خطا را به شدت کاهش می‌دهد و قابلیت اطمینان تأمین برق را افزایش می‌دهد.

کنترل تطبیقی

• تعدیل مقادیر تنظیمی بر اساس وضعیت عملیاتی: مداربرهای خلاء بیرون از ساختمان توانایی تشخیص هوشمندانه وضعیت عملیاتی شبکه برق را دارند. هنگامی که سیستم تحت بار کم است، مدارباز وضعیت بار کم را با نظارت بر پارامترهایی مانند جریان و ولتاژ تعیین می‌کند. در این زمان، می‌تواند به طور خودکار و مناسب آستانه حفاظت از جریان بیش از حد را بر اساس قوانین و الگوریتم‌های پیش‌تنظیم شده آرام کند. این کار می‌تواند از قطع ناگهانی ناشی از نوسانات جریان کوچک جلوگیری کند و عملکرد پایدار شبکه برق را در حالت بار کم تضمین کند. هنگامی که شبکه برق تحت بار سنگین یا خطا قرار گرفته است، مدارباز می‌تواند به سرعت به حالت محافظت با حساسیت بالا تغییر کند، به جریان خطا سریعاً واکنش نشان دهد و به طور دقیق و سریع مدار خطا را قطع کند تا از گسترش خطا جلوگیری کند.

• استراتژی‌های عملیاتی تطبیقی برای انواع مختلف خطا: انواع مختلف خطا نیاز به روش‌های عملیاتی و رسیدگی متفاوت دارند. هنگامی که خطا قطعی شناسایی می‌شود، مدارباز به سرعت عمل باز کردن سریع را اجرا می‌کند تا جریان قطعی را در زمان بسیار کوتاه قطع کند و تجهیزات و خطوط را از آسیب‌های حرارتی و الکترومغناطیسی ناشی از جریان قطعی محافظت کند. در صورت خطا بیش از حد، مدارباز از استراتژی قطع با تأخیر لایه‌ای بر اساس میزان و مدت بیش از حد استفاده می‌کند. این به تجهیزات فرصت تحمل بیش از حد می‌دهد و همچنین در صورت تشدید مداوم وضعیت بیش از حد به موقع قطع می‌کند تا از آسیب تجهیزات به دلیل بیش از حد مداوم جلوگیری کند. این قابلیت تطبیقی تنظیم استراتژی عملیاتی بر اساس نوع خطا قابلیت مدارباز را در مقابله با شرایط خطا پیچیده به شدت افزایش می‌دهد.

یکپارچگی با شبکه هوشمند

• تعامل اطلاعاتی: مداربرهای خلاء بیرون از ساختمان از طریق ماژول‌های ارتباطی با سرعت بالا و پایدار (مانند اترنت، ارتباطات لیزری و ارتباطات بی‌سیم ۵G) به شبکه هوشمند متصل می‌شوند. آنها می‌توانند تعامل دوطرفه اطلاعاتی با دیگر دستگاه‌های هوشمند در شبکه برق (مانند سیستم‌های خودکار ایستگاه، دستگاه‌های محافظت از رله و کنتورهای هوشمند) انجام دهند. مدارباز می‌تواند دستورات کنترلی از مرکز فرماندهی شبکه برق دریافت کند، مانند تعدیل حالت عملیاتی و اجرای وظایف عملیاتی خاص؛ در عین حال، وضعیت عملیاتی و اطلاعات خطا را به مرکز فرماندهی و دیگر دستگاه‌های مرتبط در زمان واقعی بازخورد می‌دهد، این امر به سیستم کل شبکه برق امکان می‌دهد تا به صورت جامع و به موقع وضعیت مدارباز را درک کند و پشتیبانی قوی برای فرماندهی یکپارچه و عملکرد بهینه شبکه برق فراهم کند.

• کنترل هماهنگ: در چارچوب شبکه هوشمند، مداربرهای خلاء بیرون از ساختمان کنترل هماهنگ با دیگر دستگاه‌ها را انجام می‌دهند. به عنوان مثال، هنگامی که خطا در منطقه خاصی از شبکه برق رخ می‌دهد، مدارباز می‌تواند اطلاعات را با مداربرهای مجاور و دستگاه‌های محافظت از رله به اشتراک بگذارد و عملیات هماهنگ انجام دهد. بر اساس محل و تجزیه و تحلیل خطا، هر دستگاه عملیات باز و بسته شدن را به ترتیب منطقی پیش‌تنظیم شده انجام می‌دهد تا به سرعت خطا را جدا کرده و تأمین برق به منطقه بدون خطا را به سرعت بازگرداند. این مکانیسم کنترل هماهنگ توانایی پاسخگویی شبکه برق را به خطا به شدت افزایش می‌دهد، کارایی و قابلیت اطمینان کلی شبکه برق را افزایش می‌دهد و به توسعه شبکه هوشمند به سمت کارآمدتر و هوشمندانه‌تر کمک می‌کند.