Mengapa kita memerlukan grid dengan kemampuan penyembuhan sendiri?

Mengapa kita perlu grid dengan kemampuan penyembuhan sendiri?
--Pengawal recloser dengan komunikasi 4G/5G sebagai penjuru utamanya
Digerakkan oleh transformasi tenaga dan digitalisasi, grid tenaga listrik berevolusi dari model pasokan satu arah tradisional ke yang cerdas dan dapat menyembuhkan diri. Pengawal recloser berbasis teknologi komunikasi 4G/5G telah menjadi peralatan inti untuk membangun grid tenaga listrik yang dapat menyembuhkan diri berkat kapabilitas lingkaran tertutupnya ‘penginderaan-transmisi-pemrosesan-keputusan-eksekusi’. Dalam artikel ini, kami akan menganalisis inti teknis dan nilai aplikasinya dari lima lapisan utama.

Lapisan penginderaan: pemantauan real-time seluruh area, kesalahan tidak ada tempat untuk bersembunyi.
Lapisan penginderaan pengawal recloser bergantung pada sensor presisi tinggi dan peralatan terminal pintar untuk mencapai pengumpulan parameter grid dalam milidetik. Sebagai contoh, ‘sakelar diferensial 5G’ dari Grid Tenaga Cixi Zhejiang memiliki sensor tegangan/arus bawaan, yang dapat memantau status operasional jalur secara real-time dan menangkap sinyal abnormal seperti arus sesaat dan korsleting dengan akurat.
Sakelar diferensial 5G dilengkapi dengan sensor tegangan/arus bawaan, yang dapat menangkap sinyal abnormal seperti arus sesaat dan korsleting dengan akurat. Melalui teknologi fusi primer dan sekunder, peralatan tersebut tidak hanya mendapatkan data listrik, tetapi juga menggabungkan informasi pendukung seperti suhu dan kelembaban lingkungan, getaran peralatan, dan lain-lain, untuk membangun model peringatan kesalahan multidimensi. Kemampuan penginderaan holistik ini menyediakan dasar data yang andal untuk lokalisasi dan isolasi kesalahan berikutnya.

Lapisan transmisi: komunikasi dual-mode 4G/5G, latensi rendah dan keandalan tinggi
Sementara pemasangan serat optik tradisional mahal dan berjangka waktu panjang, teknologi komunikasi 4G/5G menyediakan saluran transmisi yang fleksibel dan efisien bagi pengawal recloser melalui slicing jaringan nirkabel dan layanan terdiferensiasi. Misalnya, sistem penyembuhan diri terdistribusi cerdas 5G digunakan di jaringan distribusi Kabupaten Huoning, Provinsi Yunnan, dengan penundaan komunikasi kurang dari 10 milidetik, menjamin transmisi sinkron sinyal perlindungan diferensial
‘Sistem penyembuhan diri terdistribusi cerdas’ yang diajukan dalam teknologi paten. ‘Arsitektur komunikasi bertingkat’ yang diajukan dalam teknologi paten lebih lanjut mengoptimalkan jalur transmisi data, menghindari penumpukan penundaan yang disebabkan oleh pengiriman multilevel, dan meningkatkan kecepatan tindakan perlindungan hingga 2,426 kali mode tradisional. Pada saat yang sama, desain redundansi dual-mode 4G/5G menjamin keandalan komunikasi dalam lingkungan ekstrem, dan bahkan jika jaringan lokal terputus, operasi layanan inti masih dapat dipertahankan melalui beralih adaptif.

Lapisan pemrosesan: analisis pintar tepi, diagnosis kesalahan kedua
Algoritma AI tertanam dalam terminal lokal untuk mewujudkan pemrosesan data real-time di sisi tepi. Mengambil contoh sistem penyembuhan diri tiga tingkat dari Grid Tenaga Fujian, pengawal recloser-nya memiliki model pembelajaran mendalam bawaan yang menggabungkan data historis dan bentuk gelombang real-time untuk membedakan antara kesalahan sementara dan permanen.
Pengawal recloser dapat menggabungkan data historis dan bentuk gelombang real-time untuk membedakan antara kesalahan sementara dan permanen. Melalui algoritma perlindungan diferensial arus longitudinal dan perlindungan arah, akurasi lokasi kesalahan mencapai level meter, dan skema isolasi optimal dihasilkan secara otomatis. Sebagai contoh, ketika deteksi korsleting antara fase jalur, pengontrol dapat menyelesaikan identifikasi kesalahan dalam 0,5 detik dan memicu logika tautan ‘perlindungan diferensial + trip sakelar + reklos’, menghindari penundaan respons intervensi manual.

Lapisan keputusan: rekonfigurasi topologi dinamis, beralih beban optimal
Inti dari grid penyembuhan diri terletak pada kemampuan pengambilan keputusan otonom. Berdasarkan teknologi slicing jaringan 5G, pengawal recloser dapat menyesuaikan dinamis topologi pasokan daya untuk segera memulihkan pasokan daya ke area non-kesalahan. Mengambil contoh jalur Xihe B838 dari grid Cixi, ketika terjadi kesalahan permanen di bagian F1, sistem secara otomatis menutup sakelar kontak (misalnya, Xihe B8382) melalui penentuan prioritas, dan mentransfer beban ke jalur tetangga, dan seluruh proses dari isolasi hingga pemulihan pasokan daya hanya membutuhkan beberapa detik.
Seluruh proses hanya membutuhkan beberapa detik dari isolasi hingga pemulihan pasokan daya. ‘Mekanisme interaksi variabel-rate’ yang diajukan dalam dokumen paten lebih lanjut mengoptimalkan efisiensi pengambilan keputusan: pesan heartbeat laju rendah digunakan dalam kondisi normal, dan sistem beralih ke aliran data kecepatan tinggi ketika terjadi kesalahan, yang tidak hanya mengurangi konsumsi lalu lintas, tetapi juga menjamin sifat real-time perintah kunci.

Lapisan eksekusi: manipulasi perangkat presisi, verifikasi penyembuhan diri tertutup
Lapisan eksekusi bergantung pada mekanisme beralih andal dan mekanisme verifikasi tertutup untuk memastikan perintah pengambilan keputusan dieksekusi dengan akurat. Sebagai contoh, master stasiun otomasi distribusi di Xuchang, Provinsi Henan, mengoperasikan pemutus sirkuit secara jarak jauh melalui jaringan 5G, mencapai respon milidetik untuk operasi buka-tutup gerbang.
Sistem dibangun untuk mencegah sakelar menolak bergerak. Untuk mencegah penolakan sakelar, sistem memiliki logika pelindung kegagalan bawaan: jika sakelar dideteksi tidak mengeksekusi perintah trip, ia segera melompati sakelar tetangga dan memulai tautan cadangan, seperti dalam kasus Kabupaten Huaning, di mana transfer beban diselesaikan dalam 4,83 detik melalui perangkat self-provisioning. Selain itu, pengontrol memverifikasi efek eksekusi secara real-time dengan membandingkan umpan balik sinyal magnetik dan bentuk gelombang arus, membentuk lingkaran tertutup lengkap ‘penginderaan-aksi-pemeriksaan’.

Kesimpulan: Masa depan grid tenaga listrik penyembuhan diri
Dengan komunikasi 4G/5G sebagai penjuru utamanya, pengawal recloser mendorong transformasi grid tenaga listrik dari ‘perbaikan pasif’ ke ‘pertahanan proaktif’. Dengan meningkatkan tingkat kecerdasan secara keseluruhan, waktu pemrosesan kesalahan dikompresi dari jam ke detik, dan persepsi pengguna tentang pemadaman listrik cenderung mendekati nol. Dengan integrasi mendalam slicing jaringan 5G, komputasi tepi, dan teknologi lainnya, grid tenaga listrik masa depan akan mewujudkan akses energi baru berskala lebih besar dan operasi otonom dalam skenario yang lebih kompleks, memberikan dukungan kuat untuk tujuan ‘ganda karbon’ dan pembangunan Internet energi.