چرا به یک شبکه با قابلیت خودرویایی نیاز داریم

چرا به یک شبکه با قابلیت خودسازنده نیاز داریم؟
--کنترلر ریکلوسر با ارتباطات ۴جی/۵جی به عنوان سنگ بنای کلیدی در مرکز آن
با توجه به تغییر انرژی و دیجیتال‌سازی، شبکه برق از مدل سنتی تامین انرژی یک‌طرفه به یک شبکه هوشمند و خودسازنده در حال تحول است. کنترلر ریکلوسر بر اساس فناوری ارتباطات ۴جی/۵جی به دلیل قابلیت حلقه بسته «حس-انتقال-پردازش-تصمیم-اجرایی» به تجهیزات کلیدی برای ساخت شبکه برق خودسازنده تبدیل شده است. در این مقاله، ما از پنج لایه اصلی تحلیل هسته فنی و ارزش کاربردی آن را خواهیم کرد.

لایه حس: نظارت زنده بر کل منطقه، خطاها جایی برای پنهان شدن ندارند.
لایه حس کنترلر ریکلوسر به کمک حسگرهای با دقت بالا و تجهیزات پایانه هوشمند قادر به جمع‌آوری پارامترهای شبکه برق در سطح میلی‌ثانیه است. به عنوان مثال، «سوئیچ دیفرانسیل ۵جی» شبکه برق چیکسی ژجیانگ حسگرهای ولتاژ/جریان داخلی دارد که می‌توانند وضعیت عملکرد خط را به طور زنده نظارت کرده و سیگنال‌های غیرعادی مانند جریان فشاری فوری و کوتاه شدن را دقیقاً شناسایی کنند.
سوئیچ دیفرانسیل ۵جی با حسگرهای ولتاژ/جریان داخلی مجهز شده است که می‌تواند سیگنال‌های غیرعادی مانند جریان فشاری فوری و کوتاه شدن را دقیقاً شناسایی کند. از طریق فناوری ترکیب اولیه و ثانویه، تجهیزات نه تنها می‌توانند داده‌های الکتریکی را به دست آورند بلکه اطلاعات کمکی مانند دما و رطوبت محیط، لرزش تجهیزات و غیره را ترکیب کرده و مدل هشدار خطا چندبعدی بسازند. این قابلیت حسی هولوگرافیک پایه داده‌ای مطمئنی برای موقعیت‌یابی و جدا کردن خطا در مرحله بعدی فراهم می‌کند.

لایه انتقال: ارتباطات دو مود ۴جی/۵جی، تأخیر کم و قابلیت اطمینان بالا
در حالی که نصب سیم‌های نوری سنتی هزینه‌بر و دور است، فناوری ارتباطات ۴جی/۵جی از طریق تقسیم‌بندی شبکه بی‌سیم و خدمات متمایز کانال‌های انتقال انعطاف‌پذیر و کارآمد برای کنترلرهای ریکلوسر فراهم می‌کند. به عنوان مثال، سیستم خودسازنده توزیع شده هوشمند ۵جی در شبکه توزیع شهرستان هوینینگ یوننان با تأخیر ارتباطی کمتر از ۱۰ میلی‌ثانیه، انتقال همزمان سیگنال‌های محافظت دیفرانسیل را تضمین می‌کند
«سیستم خودسازنده توزیع شده هوشمند» پیشنهاد شده در فناوری ثبت اختراع. «ساختمان ارتباطات سلسله‌مراتبی» پیشنهاد شده در فناوری ثبت اختراع مسیر انتقال داده‌ها را بیشتر بهینه می‌کند، تجمع تأخیر ناشی از ارسال چندسطحی را اجتناب می‌کند و سرعت عمل محافظت را به ۲۴۲۶ برابر حالت سنتی افزایش می‌دهد. همچنین طراحی اضافی ۴جی/۵جی اطمینان از ارتباطات در محیط‌های حدی را تضمین می‌کند و حتی اگر شبکه محلی قطع شود، عملکرد خدمات کلیدی از طریق تغییرات سازگار حفظ می‌شود.

لایه پردازش: تجزیه و تحلیل هوشمند لبه، تشخیص خطا در دومیکروثانیه
الگوریتم‌های هوش مصنوعی در ترمینال‌های محلی جاسازی شده‌اند تا پردازش داده‌های زنده را در سمت لبه انجام دهند. به عنوان مثال، سیستم خودسازنده سه‌لایه شبکه برق فوجیان، کنترلر ریکلوسر آن مدل یادگیری عمیق داخلی دارد که داده‌های تاریخی و موج‌های زنده را ترکیب می‌کند تا میان خطاها گذرای و دائمی تمایز قائل شود.
کنترلر ریکلوسر می‌تواند داده‌های تاریخی و موج‌های زنده را ترکیب کند تا میان خطاها گذرای و دائمی تمایز قائل شود. از طریق الگوریتم‌های محافظت دیفرانسیل جریان طولی و محافظت جهت‌دار، دقت موقعیت‌یابی خطا به سطح متری می‌رسد و طرح بهینه جدا کردن خودکار تولید می‌شود. به عنوان مثال، هنگامی که کوتاه شدن بین فاز‌های یک خط شناسایی می‌شود، کنترلر می‌تواند شناسایی خطا را در ۰٫۵ ثانیه کامل کرده و منطق پیوند «محافظت دیفرانسیل + قطع کلید + بازبستن» را فعال کند، تأخیر پاسخ دستی را اجتناب می‌کند.

لایه تصمیم‌گیری: بازسازی توپولوژی پویا، تغییر بهینه بار
هسته شبکه خودسازنده در قابلیت تصمیم‌گیری خودکار است. بر اساس فناوری تقسیم‌بندی شبکه ۵جی، کنترلر ریکلوسر می‌تواند توپولوژی تامین انرژی را به صورت پویا تنظیم کند تا تامین انرژی به مناطق بدون خطا به سرعت بازگردد. به عنوان مثال، خط B838 شهرستان چیکسی، هنگامی که خطا دائمی در بخش F1 رخ می‌دهد، سیستم به طور خودکار سوئیچ تماس (مثل B8382) را از طریق تعیین اولویت بسته و بار را به خط مجاور منتقل می‌کند و کل فرآیند از جداسازی تا بازگشت تامین انرژی فقط چند ثانیه طول می‌کشد.
کل فرآیند فقط چند ثانیه از جداسازی تا بازگشت تامین انرژی طول می‌کشد. «مکانیسم تعامل متغیر سرعت» پیشنهاد شده در مستند ثبت اختراع کارایی تصمیم‌گیری را بیشتر بهینه می‌کند: پیام ضربان قلب با سرعت پایین در شرایط عادی استفاده می‌شود و سیستم در هنگام رخ دادن خطا به جریان داده با سرعت بالا تغییر می‌کند که هم ترافیک مصرفی را کاهش می‌دهد و هم زنده‌بودن دستورالعمل‌های کلیدی را تضمین می‌کند.

لایه اجرایی: کنترل دقیق دستگاه، تأیید حلقه بسته خودسازنده
لایه اجرایی به کمک مکانیزم‌های سوئیچ با قابلیت اطمینان بالا و مکانیزم‌های تأیید حلقه بسته، اطمینان از اجرای دقیق دستورالعمل‌های تصمیم‌گیری را فراهم می‌کند. به عنوان مثال، ایستگاه اتوماسیون توزیع در شهرستان شوهانگ هنگان، سریعاً کلیدهای برش را از طریق شبکه ۵جی به صورت دوری کنترل می‌کند.
سیستم به طور داخلی از جلوگیری از عدم حرکت سوئیچ پیشگیری می‌کند. برای جلوگیری از عدم حرکت سوئیچ، سیستم منطق محافظت از شکست داخلی دارد: اگر سوئیچی شناسایی شود که دستور قطع را اجرا نمی‌کند، سوئیچ‌های مجاور فوراً قطع می‌شوند و پیوند پشتیبان شروع می‌شود، مانند مورد شهرستان هوینینگ که انتقال بار در ۴٫۸۳ ثانیه از طریق دستگاه خودپرداخت انجام شد. علاوه بر این، کنترلر اثر اجرایی را به طور زنده با مقایسه سیگنال بازخورد مغناطیسی و موج جریان، تأیید می‌کند و حلقه کامل «حس-اجرا-بازرسی» را می‌سازد.

نتیجه‌گیری: آینده شبکه برق خودسازنده
با ۴جی/۵جی به عنوان سنگ بنای کلیدی، کنترلر ریکلوسر در حال تبدیل شبکه برق از «تعمیر پاسیو» به «دفاع فعال» است. با ارتقاء سطح کلی هوشمندی، زمان پردازش خطا از ساعتی به ثانیه‌ای کاهش می‌یابد و درک کاربر از قطع برق به صفر نزدیک می‌شود. با ادغام عمیق فناوری‌های تقسیم‌بندی شبکه ۵جی، محاسبات لبه و غیره، شبکه برق آینده در دسترسی به انرژی‌های تجدیدپذیر در مقیاس بزرگ‌تر و عملکرد خودکار در سناریوهای پیچیده‌تر تحقق خواهد یافت و پشتیبانی محکمی برای هدف «دو کربن» و ساخت اینترنت انرژی فراهم خواهد کرد.