Дунён бошқа энергетика таркиботи орқали, жарақатлаштирилган энергия ишлаб чиқариши кутилайотган энергия манбаларида маҳимлий компонентга айланмоқда. Янги табиий энергия технологияларининг давом этадиган ривожланиши, шамсий ва шамол энергияси сифатидаги жарақатлаштирилган энергия манбаларининг кеңири таркиб олинмаси, паст карбон экономикасининг реаллаштиришининг янги импульсини берди. Бу модел энергия фойдаланишини ўзгартириш, утказиш зараратларини камайтириш ва энергия тизимларининг нисбийлик ва ишончлигини ўзгартиришга ёрдам бериши мумкин.
Энергия тизими назарияси бойича, тармоқ ишлаб чиқариш манбаларининг эффектив боришига эса тизим ишончлигининг ва стабиллигининг кўп қисми bog'liq. Жаңа энергия тизимларининг муносибати бир қаторда, жарақатлаштирилган ишлаб чиқариш муҳити ичкида, аъзоқ-қувватни қандай қилиб бориш ва ишлаб чиқаришни диспетчерлаш учун анча кенгроқ бориш талаб этилади. Бу муаммони ечиш учун, ақlli энергия назорат тизимлари пайда болди, ular avvalo ma'lumotlar va aloqa texnologiyalarini ishlatish orqali energetik resurslarni real vaqt bo'yicha monitoring qilish va dinamik ravishda tuzatish imkoniyatini beradi. Bu maqola aqliy energiya monitoring tizimlari va jaraqlantirilgan ishlab chiqarishni optimallashtirishda nazariy ishonchli boshqarmani o'rganishga qaratilgan, bu esa energiya tarqatish va ilg'or rivojlanish maqsadlariga erishishga hissa qo'shmoqchi.
1. Энергия Назорати
Энергия назорати - бу энергия тизимларининг ишлаб чиқариш ва анализдан өткен маълумотларни реал вақтда назорат қилиш, маълумотларни жамилаш ва тahlil qilish uchun muhim yondashuvdir, bu shartlar energiya tizimlarning xavfsizligi, ishonchli va samaradorligini ta'minlashga qaratilgan. Energiya monitoring tizimi asosan ma'lumotlar olish bloklaridan, ma'lumotlarni utkazish tarmog'laridan, monitoring va boshqarish platformasidan va xavf-hodisalar va javob berish mekanizmlaridan iborat. Ma'lumotlar olish bloklari, generatsiya qiluvchi, transformatorlar va taqsimot qurilmalari kabi turli energiya jihozlaridan, voltaj, amper, chastota va quvvat faktori kabi asosiy parametrlarni olib boradi.
Jami ma'lumotlar keyin optika lifi, voqezsiz utkazish kabi ishonchli va xavfsiz aloqa tarmog'lar (masalan, optika lifi, voqezsiz utkazish) orqali monitoring markaziga jo'natiladi. Samarali ma'lumotlarni utkazish tarmogi ma'lumotlarning vaqtinchaligini va to'g'riligini ta'minlaydi, keyingi tahlillar uchun ishonchli asosni taqdim etadi. Monitoring va boshqarish platformasi jami ma'lumotlarni real vaqt bo'yicha monitoring qiladi va tahlil qiladi, katta ma'lumotlar tahlili va bulutli hisob-kitoblash texnologiyalaridan foydalanib, vizual interfeyslar va qaror qabul qilish yordamini taqdim etadi, operatorlarga samarali qaror qabul qilishda yordam beradi.
2.Тизим Дизайни
2.1 Тизим Архитектураси
Ақlli энергия назорат тизимининг архитектураси 1-жадвалда кўрсатилган.
| Босқич | Асосий Функция | Ключ Технология |
| Эсепланган Босқич | Реал вақтда маълумотларни жамилаш ва аввало ислоҳ этиш | Сенсорлар, ақlli сановчи |
| Тармоқ Босқичи | Маълумотларни утказиш ва алоқа | Оптикалиф тармоқлар, voqezsiz aloqa |
| Илова Босқичи | Маълумотларни таҳлил ва визуализация | Маълумотларни ишлаш алгоритмлари, кенг маълумотлар |
Ақlli энергия назорат тизимининг архитектурасида, ҳар бир босқичнинг функциялари ҳар бир босқичнинг асосий технологиялари билан қўшмалашади, самарали ишлаб чиқариш фреймворгини шакллантиради. Эсепланган босқич сенсорлар ва ақlli сановчи йўлида реал вақтда маълумотларни жамилайди, системанинг ишлаб чиқариш ва талаби асоси ва шарти бўлади. Маълумотларни точлиги ва вақтчинлиги кейинги таҳлилning sifati bilan bog'liq.
Тармоқ босқичи маълумотларни утказиш маркази сифатида ишлайди, оптикалиф тармоқлар ва voqezsiz aloqa kabi innovatsion texnologiyalardan foydalanib, ma'lumotlarni tez va ishonchli ravishda monitoring markaziga jo'nating. Ushbu jarayonda ma'lumotlarning to'g'riligi va xavfsizligi ta'minlanishi kerak, ma'lumotlarning yo'qolishi yoki noto'g'rilashtirilishi estalanganda. Ilova bosqichi juda qiziqarli ma'lumotlarni tahlil qilish va vizualizatsiya qilish uchun mas'ul, keng ma'lumotlar texnologiyalari va qiymatli algoritmlar yordamida katta hajmdagi ma'lumotlarni qiymatli tushunchalarga aylantiradi, boshqaruvchilarga aniq qarorlar qabul qilishda yordam beradi.
2.2 Жисмоний Компонентларни Танлови
Тизим жисмоний компонентлари ва уларнинг асосий иш қуввати параметрлари 2-жадвалда кўрсатилган.
| Жисмоний Типи | Модели ва Спецификация | Асосий Иш Қуввати Параметрлари |
| Сенсор | Hikvision HikSensor - 500kV | O'lchov diapazoni: 0 - 500 kV; |
| Aqlli sanovchi | Huawei SmartMeter 3000 | O'lchov aniqligi: Class 0.1 |
| Ma'lumotlarni utkazish qurilmasi | ZTE ZXTR S600 | 10 Gbps Ethernet utkazishni qo'llab-quvvatlaydi |
| Server | Lenovo ThinkServer RD630 | CPU: Intel Xeon Gold 5218; |
| Ma'lumotlarni saqlash qurilmasi | Western Digital WD Gold 18 TB | Saqlash hajmi: 18 TB; |
2.3 Ma'lumotlarni Aloqavi Strategiyasi
2.3.1 Ma'lumotlarni Jamlash va Utkazish
Ma'lumotlarni jamlash va utkazish aqlli energiya monitoring tiziminiging asosiy komponentlari, ulardan tizimning real vaqt rejimining va samaradorligining kattaligi. Ushbu jarayonda, esepga olingan bosqichdagi turli sensorlar va monitoring qurilmalari energiya tizimidan asosiy ish rejimini, masalan, voltaj, amper, quvvat va chastotalarni, hamda jaraqlantirilgan ishlab chiqarish manbalari haqidagi ish rejimi haqida ma'lumotlarni jamlaydi.
Ma'lumotlarning to'g'riligini ta'minlash uchun, olinish qurilmalari yuqori aniqlik va ishonch talab qilinadi [10]. Jamlangan so'ng, ma'lumotlar optika lifi aloqasi, voqezsiz aloqa va IoT texnologiyalari kabi modern aloqa texnologiyalari yordamida tarmoq bosqichiga utkaziladi. Optika lifi aloqasi, yuqori band rejasi va past muddat bilan, katta hajmdagi ma'lumotlarni utkazish uchun mos keladi. Voqezsiz aloqa osonlik va nafaqat bilan, turli monitoring nuqtalarini voqezsiz signal orqali samarali qilib qamrab oladi.
2.3.2 Xavfsizlik Choralari
Aqlli energiya monitoring tizimlarda, ma'lumotlarni shifrlash, tarmoq xavfsizligi himoyasi va kirish boshqaruv choralari bir nechta darajadagi xavfsizlik strukturasini shakllantiradi. Bu struktura tashqi hujumlarni va ichki xavflarni samarali rad etadi, aqlli energiya boshqarishni amalga oshirish uchun xavfsiz asosni yaratadi. Ma'lumotlarni utkazish jarayonida kuchli shifrlash algoritmlarini qo'llash, ma'lumotlarning yo'qolishi yoki noto'g'rilashtirilishi estalanganda, faqat to'g'ri dekodlash kalitiga ega bo'lgan foydalanuvchilar ma'lumotlarga kirishga imkoniyat topadi, shuning uchun ma'lumotlarning to'g'riligi va xavfsizligi ta'minlanadi va ma'lumotlarning utkazish jarayonida o'zgartirilishi cheklanadi. Tarmoq xavfsizligi himoyasi, bir nechta qurilmalar va tizimlarning bog'liqligini olib boradi, bu esa tarmoq trafikini real vaqt rejimida monitoring qilish, shubhali faoliyatni aniqlash va blok qilish, tizimga zarar yetkazish mumkin bo'lgan zinoq hujumlarini oldini olish va umumiy xavfsizlikni oshirishga imkoniyat beradi. Foydalanuvchilarning kirish huquqlari va tasdiqlash mekanizmlari, masalan, roldagi kirish boshqaruv (RBAC), faqat yetkazilgan foydalanuvchilar aniq tizim funksiyalariga va ma'lumotlarga kirishga imkoniyat topadi. Bu, ichki ma'lumotlarning yo'qolishini kamaytiradi, tizim xavfsizligini oshiradi va yetkazilgan kirishdan himoya qilishga imkoniyat beradi.
3. Izlanish Metodologiyasi
3.1 Izlanish Dizayni
Bu izlanish tajribaviy va modellashtirish usullarining birikma yondashuvini qo'llab, haqiqiy elektr energiya bozori ma'lumotlarini simulatsiya qilingan energiya talablari bilan birlashtirib, bir nechta tajribaviy holatlarni quradi.
Bu holatlar tizimning to'liq tekshirish va baholashini imkoniyat beradi. Tajribaviy dizaynda, tizimning samaradorligi baholash asosan, rejalashtirish samaradorligi, resurs foydalanish va javob berish muddati kabi parametrlar ustida tavassut qiladi. Turli yuklar, resurs joylashtirish va ishlab chiqarish usullarini sozlash orqali, tizimning turli ish rejimlaridagi samaradorligi simulatsiya qilinadi. Xavfsizlik baholashi esa, tizimning tashqi holatlarga, masalan, tarmoq hujumlari, tizim xato va ma'lumotlar buzilishiga qarshi barqarorligiga qaratiladi.
Aqlli energiya monitoring tizimining umumiy samaradorligini baholash uchun, tizimning javob berish muddati, rejalashtirish muvaffaqiyat darajasi, resurs foydalanish va tizimning barqarorligi kabi samaradorlik parametrlari va tizimning xavf aniqlash darajasi, xato tortish muddati va ma'lumotlarni shifrlash darajasi kabi xavfsizlik parametrlari qo'shilgan ilmiy baholash strukturasini va belgilarni dizayn qildik.
3.2 Samaradorlik Baholash
Jaraqlantirilgan ishlab chiqarishni optimallashtirishda aqlli energiya monitoring tizimining samaradorligi 3-jadvalda ko'rsatilgan.
| Xavfsizlik Belgisi | Tavsifi | Baholash Usuli | Maqsad Qiymati |
| Ma'lumotlarni Shifrlash Darajasi | Tizim ma'lumotlarni utkazish va saqlash jarayonidagi shifrlash darajasi | Shifrlash Algoritmi Baholash | AES - 256 yoki yuqori |
| Xavf Aniqlash Darajasi | Tizimning noto'g'ri kirish va hujumani aniqlash qobiliyati | Xavfsizlik Jurnali Tahlili | >95% |
| Kirish Boshqaruv Samaradorligi | Foydalanuvchi huquqlarini boshqarish va kirish boshqaruv strategiyalari ning samaradorligi | Huquqlar Audit | 100% Moslashish |
| Xavfsizlik Xato Tortish Muddati | Aniqlovchi xavfsizlik xato tortish muddati | Xato Tortish Muddati Tahlili | <24 h |
| Muntazam Xavfsizlik Audit Tezligi | Tizimning muntazam xavfsizlik audit tezligi | Audit Hisoboti Tahlili | Har kvartalda bir martalik |
| Zinoq Dasturi Himoyasi Qobiliyati | Tizimning zinoq dasturi hujumlari qarshi himoyalash qobiliyati | Himoya Dasturi Baholash | 100% Qamrov |
| Ehtiyot Nusxa va Qayta tiklash Strategiyalari Samaradorligi | Ehtiyot nusxa va qayta tiklash strategiyalari ning samaradorligi | Qayta Tiklash Testi | 100% Muvaffaqiyat Darajasi |
4-jadvaldagi xavfsizlik baholash belgilari aqlli energiya monitoring tizimiga to'liq himoya choralari taqdim etadi. Bu belgilar, ma'lumotlarni shifrlash, xavf aniqlash, kirish boshqaruv, xato tortish va zinoq dasturi himoyasi kabi asosiy sohalarni qamrab oladi, tizimning tashqi hujumlarga, ma'lumotlar buzilishiga va zinoq dasturlariga qarshi samarali javob berishini ta'minlaydi.
Masalan, ma'lumotlarni shifrlash darajasi AES-256 yoki yuqori standartlardan foydalanish talab qilinadi, bu ma'lumotlarni utkazish va saqlash jarayonidagi xavfsizligini ta'minlaydi; xavf aniqlash darajasi 95% dan yuqori bo'lishi talab qilinadi, bu tizimning noto'g'ri kirish yoki hujum holatlarini tez aniqlash va javob berish qobiliyatini ta'minlaydi. Kirish boshqaruv samaradorligi 100% moslashish talab qilinadi, bu foydalanuvchi huquqlarini boshqarishning xavfsizlik siyosatlari bilan to'liq moslashishini ta'minlaydi. Xavfsizlik xato tortish muddati 24 soat ichida bo'lishi talab qilinadi, bu aniqlangan xavfsizlik xato tortish muddatini tez tortishni ta'minlaydi.
4. Tajribaviy Natijalar
4.1 Samaradorlik Sinov Natijalari
Samaradorlik sinov natijalari 5-jadvalda ko'rsatilgan.