დისტრიბუციული გენერაციისთვის ინტელექტუალური ელექტროენერგიის მონიტორინგის სისტემების ოპტიმიზირებული დიზაინი

გლობალური ენერგიის ტრანზიციის ფონზე, დისტრიბუციული წყაროები უფრო მეტად ხდება ელექტროენერგიის უზრუნველყოფის საკუთარი კომპონენტი. განახლებადი ენერგეტიკის ტექნოლოგიების უშტო დეველოპმენტის პირობებში, სოლარული და ქარის ენერგიის დისტრიბუციული წყაროების ფართო გამოყენება შეიძლება ჩაითვალოს ახალი იმპულსი დაბალ-ნახშირების ეკონომიკის ხელისუფლების სარჩევლად. ეს მოდელი ზრდის ენერგიის გამოყენების ეფექტურობას, შეიძლება შემციროს ტრანსპორტირების აღმოსავლები და გაუმჯობესოს ენერგეტიკის სისტემების ფლექსიბილობა და დამგავიანებლობა.

ელექტროენერგიის სისტემების თეორიის მიხედვით, ქსელის დამგავიანებლობა და სტაბილურობა ძალიან დიდხანს დამოკიდებულია სხვადასხვა გენერაციის წყაროების ეფექტურ მართვაზე. თანამედროვე ენერგეტიკის სისტემების სირთულე მოითხოვს უფრო სიზუსტით კონტროლს და დისპეჭერას დისტრიბუციული გენერაციის გარემოში, განსაკუთრებით მას შემდეგ, რაც ზრდის ტვირთის ფლუქტუაციები და რესურსების ურთიერთდამოკიდებულება. ამ პრობლემების გადაჭრისთვის, ინტელექტუალური ელექტროენერგიის მონიტორინგის სისტემები გამოჩნდა, რომლებიც იყენებენ ადვანსური ინფორმაციულ-კომუნიკაციურ ტექნოლოგიებს რეალურ დროში მონიტორინგის და დინამიური რეგულირების ენერგეტიკული რესურსების საშუალებით. ამ სტატიაში განხილულია ინტელექტუალური ელექტროენერგიის მონიტორინგის სისტემების დიზაინი და დისტრიბუციული გენერაციის ოპტიმიზებული კონტროლი, რომელიც მიზნავს ენერგეტიკის ტრანზიციის და განხორციელებაში მისი დარგების მიზნების შესახებ დამატებით ინფორმაციის შემოტანას.

1. ენერგეტიკის მონიტორინგი
ენერგეტიკის მონიტორინგი არის კრიტიკული მეთოდი რეალური დროში მონიტორინგის, მონაცემების შეგროვების და ანალიზის ენერგეტიკის სისტემების მუშაობის შესახებ, რომლის მიზანია უზრუნველყოს ენერგეტიკის სისტემების უსაფრთხოება, დამგავიანებლობა და ეფექტურობა. ენერგეტიკის მონიტორინგის სისტემა მთავარად შედგება მონაცემების შეგროვების ერთეულების, მონაცემების ტრანსპორტირების ქსელების, მონიტორინგის და მართვის პლატფორმების და ალარმის და პასუხის მექანიზმების მიერ. მონაცემების შეგროვების ერთეულები შეგროვებს მონაცემებს სხვადასხვა ელექტროტექნიკური აღჭურვილობიდან, როგორიცაა გენერატორები, ტრანსფორმატორები და დისტრიბუციის მოწყობილობები, რომლებიც შეიცავენ მნიშვნელოვან პარამეტრებს, როგორიცაა ვოლტაჟი, სიმძლავრე, სიხშირე და სიმძლავრის ფაქტორი.

შეგროვებული მონაცემები შემდეგ ტრანსპორტირდება სტაბილური და უსაფრთხო კომუნიკაციის ქსელების საშუალებით (მაგალითად, ფიბროპტიკი, უსადენო ტრანსპორტირება) მონიტორინგის ცენტრში. ეფექტური მონაცემების ტრანსპორტირების ქსელი უზრუნველყოფს ინფორმაციის დროულობას და სრულყოფილებას, რითაც იქნება დამატებითი ანალიზის ნადერი საფუძველი. მონიტორინგის და მართვის პლატფორმა ახდენს რეალური დროში მონიტორინგს და ანალიზს შეგროვებული მონაცემების შესახებ, იყენებს დიდი მონაცემების ანალიტიკას და განათავსებული კომპიუტინგის ტექნოლოგიებს ვიზუალური ინტერფეისების და გადაწყვეტილების მხარდაჭერის შესაძლებლობით, რითაც დაეხმარება ოპერატორებს ეფექტური გადაწყვეტილების გაკეთებაში.

2. სისტემის დიზაინი

2.1 სისტემის არქიტექტურა

ინტელექტუალური ენერგეტიკის მონიტორინგის სისტემის არქიტექტურა ნაჩვენებია ცხრილში 1.

ინტელექტუალური ენერგეტიკის მონიტორინგის სისტემის არქიტექტურაში, თითოეული საფეხურის ფუნქციები და მათ შესაბამისი მთავარი ტექნოლოგიები შედგება ეფექტურ მუშაობის ფრეიმვორკში. შემდგარი საფეხური შეგროვებს რეალური დროში მონაცემებს სენსორების და ინტელექტუალური მართვის მოწყობილობების საშუალებით, რომელიც უზრუნველყოფს სისტემის ფუნქციონირების საფუძველს და პრერეკვისით. მონაცემების სიზუსტე და დროულობა დირექტულად ახასიათებს შემდგომი ანალიზის ხარისხს.

ქსელის საფეხური არის მონაცემების ტრანსპორტირების ცენტრი, რომელიც იყენებს ფიბროპტიკის და უსადენო კომუნიკაციის რევოლუციურ ტექნოლოგიებს მონაცემების სწრაფ და უსაფრთხო ტრანსპორტირებას მონიტორინგის ცენტრში. უნდა უზრუნველყოს მონაცემების სრულყოფილება და უსაფრთხოება, რათა დაეხსნას დაშვებისას ან შეცვლის რისკები. აპლიკაციის საფეხური უზრუნველყოფს მონაცემების სიღრმისეულ ანალიზს და ვიზუალიზაციას, რომელიც იყენებს მონაცემების დამუშავების ადვანსურ ალგორითმებს და დიდი მონაცემების ტექნოლოგიებს დიდი მონაცემების ტრანსფორმირებას სავალდებულო ინფორმაციად, რომელიც მხარს უჭერს მენეჯერებს დაზუსტებული გადაწყვეტილების გაკეთებაში.

2.2 ჰარდვერის შერჩევა

სისტემის ჰარდვერის კომპონენტები და მათ მთავარი პერფორმანსის პარამეტრები ნაჩვენებია ცხრილში 2.

2.3 მონაცემების კომუნიკაციის სტრატეგია

2.3.1 მონაცემების შეგროვება და ტრანსპორტირება

მონაცემების შეგროვება და ტრანსპორტირება არის ინტელექტუალური ენერგეტიკის მონიტორინგის სისტემის საკუთარი კომპონენტები, რომლებიც დირექტულად ინფლუენცირებენ სისტემის რეალურ დროში პერფორმანსს და ეფექტურობას. ამ პროცესში, სხვადასხვა სენსორები და მონიტორინგის მოწყობილობები შემდგარი საფეხურიდან შეგროვებენ მნიშვნელოვან მონაცემებს ენერგეტიკის სისტემიდან, როგორიცაა ვოლტაჟი, სიმძლავრე, ენერგია და სიხშირე, და დისტრიბუციული გენერაციის წყაროების მუშაობის სტატუსის ინფორმაცია.

შეგროვების მოწყობილობების სიზუსტის და დამგავიანებლობის უზრუნველყოფისთვის, შეგროვების მოწყობილობები უნდა განათავსდეს მაღალი სიზუსტით და დამგავიანებლობით [10]. შეგროვების შემდეგ, მონაცემები ტრანსპორტირდება ქსელის საფეხურში, რომელიც იყენებს ფიბროპტიკის კომუნიკაციას, უსადენო კომუნიკაციას და ინტერნეტის საფუძველის ტექნოლოგიებს. ფიბროპტიკის კომუნიკაცია, რომელიც არის მაღალი სიგანე და დაბალი ლატენცია, საშუალებას იძლევა დიდი მონაცემების ტრანსპორტირებას. უსადენო კომუნიკაცია უზრუნველყოფს ფლექსიბილობას და ხელმისაწვდომობას, რაც ეფექტურად დაფარავს სხვადასხვა მონიტორინგის პუნქტებს უსადენო სიგნალების საშუალებით.

2.3.2 უსაფრთხოების ზომები

ინტელექტუალური ენერგეტიკის მონიტორინგის სისტემებში, მონაცემების დაშიფრვა, ქსელის უსაფრთხოების დაცვა და წვდომის კონტროლი ქმნის მრავალფეროვან უსაფრთხოების ფრეიმვორკს. ეს ფრეიმვორკ ეფექტურად შემცირებს ექსტერნალური ატაკების და ინტერნალური რისკების რისკებს, რითაც უზრუნველყოფს ინტელექტუალური ენერგეტიკის მართვის საფუძველს. მონაცემების ტრანსპორტირების დროს დაშიფრული ალგორითმების გამოყენებით უზრუნველყოფს მონაცემების დაშიფრული ფორმის დაცვას. სიმეტრიული დაშიფრვის ალგორითმების, როგორიცაა ადვანსური დაშიფრვის სტანდარტი (