Per què necessitem una xarxa amb capacitats d'autocuració?

Per què necessitem una xarxa amb capacitats d'auto-reparació?
--Controlador de recombinadors amb comunicació 4G/5G com a pedra angular al seu nucli
Impulsada per la transformació energètica i la digitalització, la xarxa elèctrica està evolucionant des d'un model tradicional de subministrament unidireccional a un model intel·ligent i d'auto-reparació. El controlador de recombinadors basat en tecnologia de comunicació 4G/5G ha esdevingut l'equipament central per construir una xarxa elèctrica d'auto-reparació gràcies a la seva capacitat de cicle tancat de 'sensació-transmissió-processament-decisió-execució'. En aquest article, analitzarem el seu nucli tècnic i el valor de la seva aplicació des de cinc capes principals.

Capa de percepció: monitoratge en temps real de tota l'àrea, els errors no tenen on amagar-se.
La capa de percepció del controlador de recombinadors s'assembla en sensors d'alta precisió i equipaments terminals intel·ligents per assolir la recol·lecció de paràmetres de la xarxa elèctrica a nivell de mil·lisegons. Per exemple, el 'diferencial de 5G' de la Xarxa Elèctrica de Cixi, Zhejiang, té sensors de tensió/corrent integrats, que poden monitorar l'estat de funcionament de la línia en temps real i capturar amb precisió senyals anòmals com sobrecorrent instantània i curt-circuit.
El diferencial de 5G està dotat d'un sensor de tensió/corrent integrat, que pot capturar amb precisió senyals anòmals com sobrecorrent instantània i curt-circuit. A través de la tecnologia de fusió primària i secundària, l'equipament no només pot obtenir dades elèctriques, sinó també combinar informació auxiliar com la temperatura i humitat ambiental, la vibració de l'equipament, entre altres, per construir un model d'alerta de fallida multidimensional. Aquesta capacitat de sensació holística proporciona una base de dades fiable per a la localització i isolació posterior de fallides.

Capa de transmissió: comunicació dual 4G/5G, baixa latència i alta fiabilitat
Mentre que la implementació tradicional de fibra òptica és costosa i té un cicle llarg, la tecnologia de comunicació 4G/5G proporciona canals de transmissió flexibles i eficients per als controladors de recombinadors a través de tallades de xarxa sense fil i serveis diferenciats. Per exemple, el sistema intel·ligent distribuït d'auto-reparació de 5G s'utilitza en la xarxa de distribució del Comtat de Huoning, Província de Yunnan, amb un retard de comunicació inferior a 10 mil·lisegons, garantint la transmissió sincronitzada de senyals de protecció diferencial
El 'sistema intel·ligent distribuït d'auto-reparació' proposat en la tecnologia patentada. La 'arquitectura de comunicació jeràrquica' proposada en la tecnologia patentada optimitza encara més la ruta de transmissió de dades, evita l'acumulació de retard causada per la retransmissió multinivell i augmenta la velocitat de l'acció de protecció fins a 2.426 vegades més ràpid que el mode tradicional. Alhora, el disseny de redundància dual 4G/5G assegura la fiabilitat de la comunicació en entorns extrems, i fins i tot si la xarxa local s'interrumpeix, l'operació del servei bàsic encara es pot mantenir a través del commutació adaptativa.

Capa de processament: Anàlisi intel·ligent al borde, diagnòstic de fallides en segons
Algoritmes d'IA s'incorporen als terminals locals per realitzar el processament de dades en temps real al borde. Prenent com a exemple el sistema tripartit d'auto-reparació de la Xarxa Elèctrica de Fujian, el seu controlador de recombinadors té un model d'aprenentatge profund integrat que combina dades històriques i formes d'ona en temps real per distingir entre fallides transitòries i permanentes.
El controlador de recombinadors pot combinar dades històriques i formes d'ona en temps real per distingir entre fallides transitòries i permanentes. A través d'algoritmes de protecció diferencial de corrent longitudinal i protecció direccional, la precisió de la localització de fallides arriba al nivell de metres, i es genera automàticament l'esquema d'isolament òptim. Per exemple, quan es detecta un curt-circuit entre les fases d'una línia, el controlador pot completar la identificació de la fallida en 0,5 segons i activar la lògica de vinculació de 'protecció diferencial + tripulació del interruptor + recombinació', evitant el retard de resposta de la intervenció manual.

Capa de decisió: reconfiguració topològica dinàmica, commutació òptima de càrrega
El nucli de la xarxa d'auto-reparació resideix en la capacitat de decisió autònoma. Basant-se en la tecnologia de tallades de xarxa 5G, el controlador de recombinadors pot ajustar dinàmicament la topologia de subministrament per restablir ràpidament el subministrament a àrees sense fallides. Prenent com a exemple la línia Xihe B838 de la xarxa de Cixi, quan es produeix una fallida permanent a la secció F1, el sistema tanca automàticament l'interruptor de contacte (per exemple, Xihe B8382) a través de la determinació de prioritat, i transferència de càrregues a la línia veïna, i tot el procés, des de l'isolament fins al restabliment del subministrament, dura només uns segons.
Tot el procés dura només uns segons, des de l'isolament fins al restabliment del subministrament. El 'mecanisme d'intercanvi de taxa variable' proposat en el document de patenta optimitza encara més l'eficiència de la decisió: s'utilitza un missatge de batze de baixa taxa en condicions normals, i el sistema passa a un flux de dades d'alta velocitat quan es produeix una fallida, reduint no només el consum de trànsit, sinó assegurant la naturalesa en temps real de les ordres clau.

Capa d'execució: manipulació precisa del dispositiu, verificació d'auto-reparació en cicle tancat
La capa d'execució s'assembla en mecanismes de commutació altament fiables i mecanismes de verificació en cicle tancat per assegurar que les ordres de decisió s'implementin amb precisió. Per exemple, la màquina mestra d'automatització de distribució a Xuchang, Província de Henan, opera remotament els interruptors de circuit a través de la xarxa 5G, assolint una resposta de mil·lisegons per a les operacions d'obertura i tancament.
El sistema té integrat per prevenir que l'interruptor rebutgi moure's. Per prevenir que l'interruptor rebutgi, el sistema té integrada una lògica de protecció contra falles: si es detecta que un interruptor no executa una ordre de tripulació, salta immediatament els interruptors adjacents i inicia l'enllaç de reserva, com en el cas del Comtat de Huaning, on la transferència de càrrega es va completar en 4,83 segons a través del dispositiu d'auto-provisionament. A més, el controlador verifica l'efecte de l'execució en temps real comparant el retroalimentació del senyal magnètic i la forma d'ona de corrent, formant un cicle tancat complet de 'sensació-acció-verificació'.

Conclusió: el futur de la xarxa elèctrica d'auto-reparació
Amb la comunicació 4G/5G com a pedra angular, el controlador de recombinadors està promovint la transformació de la xarxa elèctrica des de 'reparació passiva' a 'defensa activa'. Pujant el nivell general d'intel·ligència, el temps de processament de fallides es comprimeix d'hores a segons, i la percepció de l'apagada per part dels usuaris tendeix a ser pràcticament zero. Amb la integració profunda de tallades de xarxa 5G, computació al borde i altres tecnologies, la futura xarxa elèctrica realitzarà l'accés a energies renovables a gran escala i l'operació autònoma en escenaris més complexos, proporcionant un suport sòlid per a l'objectiu de 'doble carboni' i la construcció de la Internet de l'energia.