Proč potřebujeme síť s samoobnovovacími schopnostmi?

Proč potřebujeme síť s samoobnovovacími schopnostmi?
--Kontroler obnovovacího spínače s komunikací 4G/5G jako klíčovým prvkem
Podníceno transformací energie a digitalizací se elektrická síť vyvíjí z tradičního jednosměrného modelu dodávky elektrické energie k inteligentnímu, samoobnovovacímu modelu. Kontroler obnovovacího spínače založený na technologii komunikace 4G/5G se stal jádrem zařízení pro vytváření samoobnovovací elektrické sítě díky své schopnosti uzavřeného cyklu ‘senzorování-přenos-zpracování-rozhodování-akce’. V tomto článku analyzujeme jeho technické jádro a aplikovanou hodnotu z pěti hlavních vrstev.

Percepční vrstva: reálně časové monitorování celé oblasti, poruchy nemají kam skrýt.
Percepční vrstva kontroleru obnovovacího spínače spoléhá na senzory vysoké přesnosti a inteligentní koncové zařízení, aby dosáhla sběru parametrů elektrické sítě na milisekundové úrovni. Například ‘diferenciální spínač 5G’ síť Zhejiang Cixi má vestavěné senzory napětí a proudu, které mohou sledovat stav chodu linky v reálném čase a přesně zachytit anomální signály, jako jsou okamžité přetoky a krátké spojení.
Diferenciální spínač 5G je vybaven vestavěnými senzory napětí a proudu, které mohou přesně zachytit anomální signály, jako jsou okamžité přetoky a krátké spojení. Díky primárně a sekundárně fúzní technologii může zařízení nejen získat elektrotechnická data, ale také kombinovat pomocné informace, jako jsou teplota a vlhkost prostředí, vibrační charakteristiky zařízení, a tím vytvořit vícedimenzionální model varování před poruchami. Tato holografická schopnost senzorování poskytuje spolehlivou datovou základnu pro následné lokaci a izolaci poruch.

Přenosová vrstva: komunikace 4G/5G dual-mode, nízká latence a vysoká spolehlivost
Zatímco tradiční nasazení optických vláken je nákladné a trvá dlouhou dobu, technologie komunikace 4G/5G poskytuje flexibilní a efektivní kanály pro přenos dat pro kontrolery obnovovacích spínačů prostřednictvím bezdrátového síťového štěpení a diferencovaných služeb. Například 5G inteligentní distribuovaný systém samoobnovy je používán v distribuční síti okresu Huoning v provincii Yunnan, s komunikačním omezením méně než 10 milisekund, což zajišťuje synchronní přenos signálů diferenciální ochrany
‘Inteligentní distribuovaný systém samoobnovy’ navržený v patentované technologii. Navržená ‘vrstvená komunikační architektura’ v patentované technologii dále optimalizuje cestu přenosu dat, zabrání akumulaci prodlevy způsobené víceúrovňovým přeposíláním a zvyšuje rychlost ochranné akce na 2,426krát v porovnání s tradičním modelem. Současně design s redundantní komunikací 4G/5G zajišťuje spolehlivost komunikace ve extrémních podmínkách, a i když je místní síť přerušena, mohou být klíčové operace stále udrženy prostřednictvím adaptivního přepnutí.

Zpracovávací vrstva: hranicová inteligentní analýza, sekundová diagnostika poruch
Algoritmy umělé inteligence jsou vloženy do místních terminálů, aby bylo možné realizovat reálně časové zpracování dat na hranicové straně. Na příkladu třívrstvého systému samoobnovy síť Fujian, její kontroler obnovovacího spínače má vestavěný model hlubokého učení, který kombinuje historická data a reálně časové vlnové formy, aby rozlišoval mezi dočasnými a trvalými poruchami.
Kontroler obnovovacího spínače může kombinovat historická data a reálně časové vlnové formy, aby rozlišoval mezi dočasnými a trvalými poruchami. Přesnost určení místa poruchy dosahuje metrové úrovně prostřednictvím algoritmů longitudinální diferenciální ochrany proudu a směrové ochrany, a optimální izolační schéma je automaticky generováno. Například, když je detekováno krátké spojení mezi fázemi linky, kontroler dokáže identifikovat poruchu během 0,5 sekundy a aktivovat logiku ‘diferenciální ochrana + odpojení spínače + opětovné zapojení’, což předchází zpožděním reakce ručního zásahu.

Rozhodovací vrstva: dynamická rekonfigurace topologie, optimální přepínání zatížení
Jádro samoobnovovací sítě spočívá v autonomní rozhodovací schopnosti. Na základě technologie štěpení 5G sítě může kontroler obnovovacího spínače dynamicky upravovat topologii dodávky elektrické energie, aby rychle obnovil dodávku elektrické energie do oblastí bez poruch. Na příkladu linky Xihe B838 sítě Cixi, když dojde k trvalé poruše v části F1, systém automaticky zavře kontaktový spínač (např. Xihe B8382) prostřednictvím prioritního určení a přepne zatížení na sousední linku, a celý proces od izolace po obnovení dodávky trvá pouze několik sekund.
Celý proces trvá pouze několik sekund od izolace po obnovení dodávky. ‘Mechanismus proměnné rychlosti interakce’ navržený v patentovém dokumentu dále optimalizuje efektivitu rozhodování: za normálních podmínek se používá nízkorychlostní zpráva heartbeat, a systém přepne na vysokorychlostní datový tok, když dojde k poruše, což nejen snižuje spotřebu provozních dat, ale také zajišťuje reálnou dobou klíčových příkazů.

Vykonávací vrstva: přesná manipulace s zařízením, uzavřená ověřovací smyčka samoobnovy
Vykonávací vrstva spoléhá na vysokoreliable mechanismy přepínání a uzavřené ověřovací mechanismy, aby zajistila, že rozhodovací příkazy jsou přesně implementovány. Například distribuční automatizační hlavní stanice v Xuchang v provincii Henan dálkově ovládá spínače prostřednictvím 5G sítě, což umožňuje milisekundovou reakci na otevírání a zavírání brány.
Systém má vestavěnou ochranu proti selhání spínače. Aby se zabránilo selhání spínače, má systém vestavěnou logiku ochrany před selháním: pokud je zjištěno, že spínač neprovádí příkaz k odpojení, okamžitě přepne sousední spínače a spustí rezervní spojení, například v případě okresu Huaning, kde bylo přepnutí zatížení dokončeno během 4,83 sekundy prostřednictvím zařízení pro samoobsluhu. Kromě toho kontroler v reálném čase ověřuje efekt provedení porovnáním magnetického signálového zpětné vazby a vlnové formy proudu, tím vytvářející kompletní uzavřenou smyčku ‘senzorování-akce-kontrola’.

Závěr: Budoucnost samoobnovovací elektrické sítě
S komunikací 4G/5G jako základem, kontroler obnovovacího spínače podporuje transformaci elektrické sítě z ‘pasivní opravy’ na ‘aktivní obranu’. Upgradováním celkové úrovně inteligence je čas zpracování poruch stlačen z hodinového na sekundový, a vnímání výpadku elektrické energie uživatelů se blíží k nule. S hlubokou integrací technologií, jako je štěpení 5G sítě, hraniční výpočet a další, budoucí elektrická síť umožní větší měřítko připojení nových zdrojů energie a autonomní operaci v složitějších scénářích, poskytující pevnou podporu pro ‘dvojitý uhlík’ cíl a výstavbu energetického internetu.