Miksi tarvitsemme verkkoa itseparantumiskyvyllä?

Miksi tarvitsemme verkkoa, jolla on itseparantumiskyky?
--Uudelleensuljetinohjain 4G/5G-viestinnällä sen ytimeen
Energiamuutoksen ja digitalisaation ajamana sähköverkko kehittyy perinteisestä yksisuuntaisesta sähköntarjoamismallista älykkääksi, itseparantuvaan. 4G/5G-viestintäteknologiaan perustuva uudelleensuljetinohjain on tullut itseparantuvaan sähköverkkoon rakentamisen ytimeksi sen ‘havainto-siirto-käsittely-päätös-toteutus’ suljetun silmukan kyvyn ansiosta. Tässä artikkelissa analysoimme sen teknisen ytimen ja sovellusarvon viideltä pääasialta.

Havaintokerros: koko alueen reaaliaikainen valvonta, vikoille ei ole paikkaa piiloutua.
Uudelleensuljetinohjaimen havaintokerros nojautuu korkeatarkkuuden antureihin ja älykkään päätelaitteistoon saavuttaakseen millisekuntitasoisen sähköverkon parametrien keräämisen. Esimerkiksi Zhejiang Cixin sähköverkon ‘5G-erottaussulake’ sisältää sisäiset jännite-/virta-anturit, jotka voivat valvoa linjan toimintatilaa reaaliaikaisesti ja tarkasti kaappata poikkeavat signaalit, kuten hetkelliset ylivirtaukset ja lyhyyskierroksen.
5G-erottaussulake on varustettu sisäisillä jännite-/virta-antureilla, jotka voivat tarkasti kaappata poikkeavat signaalit, kuten hetkelliset ylivirtaukset ja lyhyyskierrokset. Ensimmäisen ja toisen asteen yhdistämistehtävän avulla laitteisto voi noutaa paitsi sähköisiä tietoja, myös yhdistää ympäristön lämpötilan ja kosteuden, laitteen värinän ja muun aputiedon moniulotteiseen vika-varoitusmalliin. Tämä holooppinen havaintokyky tarjoaa luotettavan tiedon perustan jälkijäsenyksen vika-alueen määrittämiseen ja eristämiseen.

Siirtokerros: 4G/5G-kaksimuotoinen viestintä, pieni viive ja korkea luotettavuus
Koska perinteinen optinen kaapelin käyttöönotto on kalliita ja pitkäaikaista, 4G/5G-viestintäteknologia tarjoaa uudelleensuljetinohjaimille joustavia ja tehokkaita siirtokanavia langattoman verkon segmentoinnin ja erilaisten palvelujen kautta. Esimerkiksi Yunnanin maakunnan Huoningin jakeluverkossa käytetään 5G-älyllistä hajautettua itseparantuvaa järjestelmää, jonka viestinvaihdovilppu on alle 10 millisekuntia, mikä takaa differentiaalinsuojan signaalien synkronisen siirtämisen
Patenttiteknologiassa esitetty ‘älyllinen hajautettu itseparantuva järjestelmä’. Patenttiteknologiassa ehdotettu ‘tasoitettu viestintärakenne’ optimoi lisäksi tiedonsiirtopolun, välttää viiveen kasvun useiden tasojen välityksen seurauksena ja lisää suojatoiminnon nopeutta 2 426 kertaa perinteiseen malliin verrattuna. Samalla 4G/5G-kaksimuotoisen päällekkäisyyden suunnitelma taataa viestinnän luotettavuuden äärimmäisissä olosuhteissa, ja vaikka paikallinen verkkoyhteys keskeytyisi, ydinpalveluiden toiminta voidaan edelleen ylläpitää automaattisella vaihdolla.

Käsittelykerros: Reunalaitteiston älyllinen analyysi, sekunnin sisällä vika-diagnostiikka
Paikallisiin lopputermiiniin upotetaan tekoälyalgoritmeja toteuttamaan reaaliaikainen tiedon käsittely reunalla. Ottaen huomioon Fujianin sähköverkon kolmen tason itseparantuvan järjestelmän, sen uudelleensuljetinohjaimessa on sisäänrakennettu syväoppimismalli, joka yhdistää historiallisia tietoja ja reaaliaikaisia aaltomuotoja erottamaan tilapäisiä ja pysyviä vikoja.
Uudelleensuljetinohjain voi yhdistää historiallisia tietoja ja reaaliaikaisia aaltomuotoja erottamaan tilapäisiä ja pysyviä vikoja. Pituusjännite-differentiaalinsuojan ja suuntasuojan algoritmien avulla vika-alueen tarkkuus saavuttaa metrin tason, ja optimaalinen eristämisratkaisu luodaan automaattisesti. Esimerkiksi, kun linjan vaiheiden välillä havaitaan lyhyyskierros, ohjain voi suorittaa vikan tunnistamisen 0,5 sekunnissa ja käynnistää ‘differenssisuojan + sulkeen katkaisemisen + uudelleensulkemisen’ linkki-loogian, välttäen manuaalisen puuttumisen vastausviiveen.

Päätöskerros: dynaaminen topologian uudelleenkonfigurointi, optimaalinen kuormituksen siirto
Itseparantuvan verkon ydin on autonominen päätöksentekokyky. 5G-verkon segmentoinnin teknologian pohjalta uudelleensuljetinohjain voi dynaamisesti säätää sähköntarjoamistopologiaa nopeasti palauttaakseen sähköntarjonnan epävikaisiin alueisiin. Ottaen huomioon Cixin verkon Xihe B838-linjan, kun F1-osiossa tapahtuu pysyvä vika, järjestelmä sulkee automaattisesti kontaktisuljet (esim. Xihe B8382) prioriteettimäärityksen kautta, ja siirtää kuormituksen naapurilinjaan, ja koko prosessi eristämisestä sähköntarjonnan palauttamiseen kestää vain muutamia sekunteja.
Koko prosessi kestää vain muutamia sekunteja eristämisestä sähköntarjonnan palauttamiseen. Patenttiasiakirjassa ehdotettu ‘muuttuva suoritusteho-interaktiomekanismi’ optimoi lisäksi päätösten tehokkuutta: normaaleissa olosuhteissa käytetään matalan taajuuden sydämenlyöntiviestejä, ja järjestelmä siirtyy korkeanopeuteen datavirtaan, kun vika ilmenee, mikä ei ainoastaan vähennä liikennepäästöjä, mutta myös taataa olennaisten komentojen reaaliaikaisuuden.

Toteutuskerros: tarkka laiteratkaisu, suljetun silmukan itseparantuminen vahvistus
Toteutuskerros nojautuu erittäin luotettaviin kytkentämekanismiin ja suljetun silmukan vahvistusmekanismiin varmistaakseen, että päätöspäätökset toteutetaan tarkasti. Esimerkiksi Henanin maakunnan Xuchangin jakeluautomatisointipääasemassa kytkimet ohjataan etäyhteyden kautta 5G-verkon kautta, saavuttaen millisekuntitason vastaamisen portaiden avaamisessa ja sulkemisessa.
Järjestelmä on sisäisesti varustettu estämään kytkimen kieltäytyminen liikkumasta. Estääkseen kytkimen kieltäytymisen suorittaa katkaisukomento, järjestelmä on varustettu sisäisellä virheen suojauslogiikalla: jos kytkimeen havaitaan, ettei se suorita katkaisukomentoa, se välittömästi hyppää vieressä oleviin kytkimiin ja käynnistää varakynnyksen, kuten Huaningin maakunnassa, jossa kuormituksen siirto suoritettiin 4,83 sekunnissa itsenäisen laitteen kautta. Lisäksi ohjain vahvistaa toteutuseffektin reaaliaikaisesti vertailemalla magnetisen signaalin palautetta ja virta-aaltomuotoa, muodostuen täydelliseksi ‘havainto-toiminto-tarkistus’ -silmukaksi.

Yhteenveto: Itseparantuvan sähköverkon tulevaisuus
4G/5G-viestintäteknologian pohjalta uudelleensuljetinohjain edistää sähköverkon muutosta ‘passiivisesta korjauksesta’ ‘aktiiviseen puolustukseen’. Kokonaisvaltaisen älyllisyyden parantamisen myötä vika-asioiden käsittelyaika supistuu tunnista sekuntiin, ja käyttäjän havaitsema sähkökatkos lähestyy nollaa. 5G-verkon segmentoinnin, reunaprosessoinnin ja muiden teknologioiden syvällä integraatiolla tulevaisuuden sähköverkko tulee toteuttamaan suurempi uusiutuvan energian pääsy ja autonominen toiminta monimutkaisemmissa skenaarioissa, tarjoten vankkaa tukea ‘kaksoishiilelle’ -tavoitteelle ja energian Internetin rakentamiselle.