Жаратылыстанғы жүйелер үшін ақылды электр энергиялық бақылау жүйелерінің оптималдастырылған құрылымы

Жалпы энергетикалық жаңарту арқылы таратылған өндіру күнделіктік электр энергиясына өзара маңызды бөлік болып саналады. Жаңартылған энергия технологияларының үнемі өсуі мен күн энергиясы, шамал энергиясы сыныптағы таратылған энергия басқарымдарының кеңірек қолданылуы, төмен карбонды экономикаға жаңа күш енгізді. Бұл модель энергия пайдалану нәтижелілігін жақсартады, транспортирлеу жеңілдіктерін азайтады және электр системаларының ұзақтығын және қанағаттанымдылығын жақсартады.

Электр система теориясына қарай, тегістердің қанағаттанымдылығы мен стабилдігі әртүрлі өндіру басқарымдарын биік деңгейде басқарудан туындайды. Модерн электр системаларының қиындығы, таратылған өндірудегі дәлірек бақылау және бөлінуге әкеледі - әсіресе өсу жоюлары және ресурстардың белгісіздігі арасында. Бұл кедергілерді шешу үшін, интеллектуалды электр бақылау системалары пайда болды, өнімді ақпараттық-коммуникациялық технологияларды пайдаланып, электр ресурстарын реал уақытта бақылау және динамикалық өзгерту мүмкіндігін береді. Бұл мақала интеллектуалды электр бақылау системаларының және таратылған өндірудегі оптимизацияланған басқаруды зерттеу арқылы, энергетикалық жаңартуға және ұстанымды өнімділік мақсаттарына ықпал ету мақсатын қойылады.

1. Электр Бақылау
Электр бақылау - электр система іске қосылуын реал уақытта бақылау, деректерді жинау және талдау үшін маңызды ықтималдылық, электр системаларының қауіпсіздігі, қанағаттанымдылығы және нәтижелілігін қамтамасыз ету мақсатында. Электр бақылау системы негізінен деректерді жинау модулдері, деректерді жіберу тармактары, бақылау және басқару платформалары, хабарландыру және жауап беру механизмдерінен тұрады. Деректерді жинау модулдері әртүрлі электр табыс аспаптарынан - генераторлар, трансформаторлар, распределительлік табыс аспаптары - операциялық деректерді, напряжение, ток, частота, мощность коэффициенті сияқты маңызды параметрлерді жинау.

Жиналған деректер содан кейін стабильді және қауіпсіз коммуникациялық тармактар (мысалы, оптикалық тел, радиобасқару) арқылы бақылау орталығына жіберіледі. Еффективті деректерді жіберу тармактары деректердің өтуін және бүтіндігін қамтамасыз етеді, келесі талдау үшін итікти базасын береді. Бақылау және басқару платформасы жиналған деректерді реал уақытта бақылау және талдау жүргізеді, алынған деректерді визуализациялау интерфейстерін және әрекет қабылдау қолдауын ұсынады, операторларға әрекет қабылдау үшін еффективті шешімдер ұсынады.

2. Система Дизайны

2.1 Система Архитектурасы

Интеллектуалды электр бақылау системы архитектурасы 1-ші таблицада көрсетілген.

Интеллектуалды электр бақылау системы архитектурасында әр деңгейдегі функциялар өзара негізгі технологиялармен комплементирленеді, өнеркәсіптік іске қосылу құрылымын қалыптасады. Тәжірибелік деңгей сенсорлар мен ақылды счетчиктер арқылы реал уақытта деректерді жинау, системаның функционалдылығының негізі және қажеттілігі болып табылады. Деректердің дәлдігі мен актуальдігі келесі талдау үшін сапасына өзара ықпал етеді.

Тармак деңгейі деректерді жіберу центрі ретінде қызмет етеді, оптикалық тел және радиобасқару сияқты өнімді технологияларды қолданып, деректерді тез және итікти түрде жіберу қамтамасыз етеді. Ол деректердің бүтіндігін және қауіпсіздігін қамтамасыз етуі керек, жіберу мерзімінде деректердің жоюы немесе өзгертуінен сақтануы керек. Қолдану деңгейі сүзікті деректерді талдау және визуализациялау үшін жоғары деңгейде деректерді өңдеу алгоритмдерін және үлкен деректер технологияларын қолданады, өте көп деректерді бағыттақтырақ және құрметті қызметкерлерге нақты шешімдер қабылдау үшін қолданады.

2.2 Аппараттық Бөліктерді Тандап Алу

Системаның аппараттық бөліктері мен олардың негізгі қызмет ететін параметрлері 2-ші таблицада көрсетілген.

2.3 Деректер Коммуникациялық Стратегиясы

2.3.1 Деректерді Жинау және Жіберу

Деректерді жинау және жіберу - интеллектуалды электр бақылау системынің негізгі компоненттері, системаның реал уақыттағы өнімділігі мен нәтижелілігіне өзара ықпал етеді. Бұл процесте, тәжірибелік деңгейде әртүрлі сенсорлар және бақылау құрылғылары электр системасынан - напряжение, ток, мощность, частота сияқты маңызды эксплуатациялық деректерді, әрі таратылған өндіруден эксплуатациялық ақпаратты жинау.

Деректердің дәлдігін қамтамасыз ету үшін, жинау құрылғылары жоғары дәлдікке және итіктилікке ие болуы керек [10]. Жинау және жіберу тармакқа жіберіледі, негізінен оптикалық тел, радиобасқару және Интернет ның нығзымдары (IoT) сияқты жаңа коммуникациялық технологиялар қолданылады. Оптикалық тел, оның жоғары айналма және төмен күндетімен, күрделі деректерді жіберу сценарийлеріне ыңғайлы. Радиобасқару өзінің гибкілігі мен ыңғайлылығымен, радио сигналдар арқылы әртүрлі бақылау нүктелерін өте ыңғайлы қамтамасыз етеді.

2.3.2 Қауіпсіздік Шаралары

Интеллектуалды электр бақылау системаларында, деректерді шифрлеу, тармак қауіпсіздігін қорғау және қолдануға қол жетімділік формасын қолдану арқылы көптеген қауіпсіздік құрылымы қалыптасады. Бұл құрылым сыртқы және ішкі рискаларды өзара ықпал ететін, интеллектуалды электр басқаруды ықтимал ететін қауіпсіз негіз қалыптасады. Деректерді жіберу мерзімінде қатты шифрлеу алгоритмдерін қолдану, деректерді ұстау немесе өзгертуден сақтайды. Симметриялы шифрлеу алгоритмдері, мисалы, Advanced Encryption Standard (AES) қолдану, деректерді тек дұрыс дешифрлеу коды бар қолданушыларға ғана ұсынады, сондықтан маңызды ақпараттың бүтіндігі мен қауіпсіздігін қамтамасыз етеді, деректерді жіберу мерзімінде өзгертуінен сақтайды. Тармак қауіпсіздігін қорғау қарапайымдығында, бірнеше құрылғылар мен системалардың өзара байланысы кибер қолдану рискаларын өзара ықпал етеді. Сондықтан, firewall, Intrusion Detection Systems (IDS), және Intrusion Prevention Systems (IPS) сияқты қауіпсіздік құрылғыларын қолдану, тармак трафигін ықтимал қолдану, қолдану, және қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қолдану қолдану, тармак қ......