ما هي المعدات الكهربائية الذكية؟

ما هو جهاز التوزيع الذكي؟

جهاز التوزيع الذكي هو نوع من المعدات الكهربائية التي تدمج تقنيات الاستشعار المتقدمة والتواصل التكنولوجي والتحكم الآلي وتحليل البيانات الذكي وغيرها، لإجراء تحسينات ذكية على أجهزة التوزيع التقليدية. يتم استخدامه بشكل أساسي لتوزيع وتوجيه وحماية الطاقة الكهربائية في نظام الطاقة. فيما يلي مقدمة مفصلة من حيث خصائصه الوظيفية والتكوين الهيكلي ومزايا التطبيق:

الخصائص الوظيفية

وظيفة المراقبة الفورية: يمكنه مراقبة مختلف المعلمات الكهربائية داخل جهاز التوزيع فوراً، مثل الجهد والإزاحة والحرارة والرطوبة والتفريغ الجزئي وغيرها. من خلال الأجهزة الاستشعارية المثبتة داخل جهاز التوزيع، يتم جمع هذه البيانات بدقة وتحميلها إلى نظام المراقبة، مما يمكّن فريق التشغيل والصيانة من البقاء على اطلاع دائم بحالة تشغيل المعدات.

تشخيص الأعطال وإصدار التنبيهات المبكرة: بناءً على البيانات المجمعة، يتم استخدام الخوارزميات الذكية للتحليل، والتي يمكنها اكتشاف المخاطر المحتملة للأعطال وإصدار تنبيهات مبكرة. على سبيل المثال، عندما يكتشف النظام أن درجة حرارة جزء معين مرتفعة بشكل غير طبيعي أو أن كمية التفريغ الجزئي قد زادت، فإنه سيقوم بإرسال إشارة إنذار تلقائيًا لتحذير فريق التشغيل والصيانة بإجراء فحوصات ومعالجة في الوقت المناسب، مما يمنع توسع الأعطال.

وظيفة التحكم التلقائي: يمكنه إكمال عمليات فتح وإغلاق المفتاح تلقائيًا وفقًا للقواعد والأوامر المحددة مسبقًا، مما يحقق التحكم التلقائي في نظام الطاقة. على سبيل المثال، عند اكتشاف النظام لأعطال مثل الزائد والدائرة القصيرة في الشبكة الكهربائية، يمكنه قطع الدائرة تلقائيًا وبسرعة لحماية سلامة المعدات والخطوط. وفي بعض السيناريوهات حيث يتم ربط مصادر الطاقة الموزعة، يمكنه أيضًا ضبط حالة المفتاح تلقائيًا وفقًا لموقف توليد الطاقة والمطلوب من الشبكة، مما يحقق توزيعًا وربطًا معقولًا للطاقة.

وظيفة التواصل: يتمتع بقدرة تواصل قوية ويدعم مجموعة متنوعة من بروتوكولات التواصل، مثل IEC61850 وModbus وغيرها. يمكنه التواصل السلس مع نظام مراقبة محطة التحويل والمركز الرئيسي وغيرها، مما يحقق مشاركة البيانات والتحكم عن بعد. يمكن لفريق التشغيل والصيانة القيام بالتشغيل والمراقبة عن بعد لجهاز التوزيع عبر الشبكة من مركز المراقبة بعيدًا عن الموقع، مما يحسن من سهولة وكفاءة التشغيل والصيانة.

التكوين الهيكلي

المعدات الأساسية: تشمل المفاتيح القاطعة والمفاتيح العازلة والمفاتيح الأرضية والحافلات الكهربائية والمحولات الكهربائية الحالية والجهد وغيرها. تقوم هذه الأجهزة بإنجاز الوظائف الأساسية لتوزيع ونقل وتوجيه الطاقة الكهربائية، وهي الجزء الأساسي من جهاز التوزيع. مقارنة بأجهزة التوزيع التقليدية، غالبًا ما تعتمد المعدات الأساسية في أجهزة التوزيع الذكية على عمليات تصنيع وأساليب مواد أكثر تقدمًا، مما يوفر موثوقية أعلى وأداء أفضل.

المعدات الثانوية: تشمل أساساً الوحدات الذكية للقياس والتحكم وأجهزة الحماية ووحدات التواصل والأجهزة الاستشعارية وغيرها. تقوم الوحدة الذكية للقياس والتحكم بجمع ومعالجة مختلف المعلمات الكهربائية، مما يحقق المراقبة والتحكم في المعدات الأساسية؛ تستخدم أجهزة الحماية للكشف السريع عن حماية أعطال نظام الطاقة؛ تحقق وحدات التواصل التواصل بين جهاز التوزيع وأنظمة خارجية؛ تتحمل الأجهزة الاستشعارية مسؤولية استشعار مختلف الكميات الفيزيائية داخل جهاز التوزيع، مما يوفر دعمًا بياناتيًا للمراقبة والتحكم الذكي.

مزايا التطبيق

تحسين موثوقية التزويد بالطاقة: من خلال المراقبة الفورية وإنذارات الأعطال المبكرة، يمكن اكتشاف ومعالجة أعطال المعدات في الوقت المناسب، مما يتجنب حدوث انقطاعات في التيار الكهربائي ويحسن من موثوقية واستقرار التزويد بالطاقة في نظام الطاقة.

تعزيز كفاءة التشغيل والصيانة: تتيح وظائف المراقبة البعيدة والتشخيص الذكي لأجهزة التوزيع الذكية لفريق التشغيل والصيانة البقاء على اطلاع أكثر سهولة بحالة تشغيل المعدات، مما يقلل من حمل العمل وتكرار الفحوصات الميدانية، ويعزز كفاءة التشغيل والصيانة ويقلل من تكاليف التشغيل والصيانة.

تحسين أداء نظام الطاقة: يمكنه ضبط حالة المفتاح تلقائيًا وفقًا لحالة التشغيل الفعلية للشبكة الكهربائية، مما يحقق توزيعًا معقولًا وتنظيمًا مثلى للطاقة، ويعزز كفاءة وأداء الاقتصاد لنظام الطاقة.

تلبية احتياجات تطور شبكات الطاقة الذكية: كجزء مهم من شبكات الطاقة الذكية، يمكن لأجهزة التوزيع الذكية العمل بشكل متناسق مع الأجهزة والأنظمة الذكية الأخرى، مما يحقق التشغيل الذكي والأتمتة لشبكات الطاقة ويعزز بناء وتطوير شبكات الطاقة الذكية.