Waarom hebben we een netwerk met zelfherstellende mogelijkheden nodig?

Waarom hebben we een netwerk met zelfherstellende mogelijkheden nodig?
--Recloser controller met 4G/5G communicatie als de hoeksteen in het centrum
Gedreven door zowel energietransformatie als digitalisering evolueert het elektriciteitsnetwerk van een traditioneel eenrichtingsvoorzieningsmodel naar een intelligent, zelfherstellend model. De recloser controller gebaseerd op 4G/5G communicatietechnologie is, dankzij zijn ‘sensatie-overdracht-verwerking-beslissing-uitvoering’ gesloten lusvermogen, uitgegroeid tot het kernapparaat voor het bouwen van een zelfherstellend elektriciteitsnetwerk. In dit artikel zullen we haar technische kern en toepassingswaarde analyseren vanuit vijf belangrijke lagen.

Perceptielager: real-time monitoring van het hele gebied, storingen hebben nergens te verbergen.
Het perceptielayer van de recloser controller vertrouwt op hoogprecisie sensoren en slimme eindapparatuur om milliseconde-niveau verzameling van elektriciteitsnetparameters te realiseren. Bijvoorbeeld, de ‘5G differentiële schakelaar’ van het Zhejiang Cixi Power Grid heeft ingebouwde spanning/stroom sensoren, die de werkingstoestand van de lijn in real time kunnen monitoren en afwijkingssignalen zoals plotselinge overstroom en kortsluiting nauwkeurig kunnen vastleggen.
De 5G differentiële schakelaar is uitgerust met ingebouwde spanning/stroom sensoren, die afwijkingssignalen zoals plotselinge overstroom en kortsluiting nauwkeurig kunnen vastleggen. Door middel van primaire en secundaire fusietechnologie kan de apparatuur niet alleen elektrische gegevens verkrijgen, maar ook de omgevingstemperatuur en -vochtigheid, apparaatvibratie en andere bijstandsinformatie combineren om een meervoudige storingwaarschuwingsmodel op te bouwen. Deze holistische perceptievermogen biedt een betrouwbare gegevensbasis voor latere storinglocatie en isolatie.

Transmissielayer: 4G/5G dual-mode communicatie, lage latentie en hoge betrouwbaarheid
Terwijl de traditionele glasvezelimplementatie kostbaar is en een lange cyclus heeft, biedt 4G/5G communicatietechnologie via draadloze netwerkslicing en gedifferentieerde diensten flexibele en efficiënte transmissiekanaals voor recloser controllers. Bijvoorbeeld, het 5G intelligente gedistribueerde zelfherstellende systeem wordt gebruikt in het distributienetwerk van Huoning County, Yunnan Province, met een communicatievertraging van minder dan 10 milliseconden, wat de synchrone overdracht van differentiële beschermingssignalen garandeert
Het ‘intelligente gedistribueerde zelfherstellende systeem’ voorgesteld in de gepatenteerde technologie. De ‘hiërarchische communicatiearchitectuur’ voorgesteld in de gepatenteerde technologie optimaliseert verder de datatransmissieroute, vermijdt de accumulatie van vertraging veroorzaakt door meerniveaus forwarding, en verhoogt de snelheid van beschermingsacties tot 2.426 keer van de traditionele modus. Tegelijkertijd zorgt de 4G/5G dual-mode redundantieontwerp voor communicatiebetrouwbaarheid in extreme omgevingen, en zelfs als het lokale netwerk wordt onderbroken, kan de kernserviceoperatie nog steeds worden gehandhaafd door adaptieve switching.

Verwerkingslaag: Randintelligentieanalyse, secondaire storingdiagnose
AI-algoritmen zijn ingebed in lokale terminals om real-time dataprocessing aan de rand te realiseren. Met de drie-laags zelfherstellende systeem van het Fujian Power Grid als voorbeeld, heeft de recloser controller een ingebouwd dieplearning model dat historische gegevens en real-time golfformen combineert om tijdelijke en permanente storingen te onderscheiden.
De recloser controller kan historische gegevens en real-time golfformen combineren om tijdelijke en permanente storingen te onderscheiden. Door middel van longitudinale stroomdifferentiële bescherming en richtingsbescherming algoritmen, bereikt de foutlocatie nauwkeurigheid het meter niveau, en wordt de optimale isolatieschema automatisch gegenereerd. Bijvoorbeeld, wanneer er een kortsluiting tussen de fasen van een lijn wordt gedetecteerd, kan de controller storingidentificatie binnen 0,5 seconde voltooien en de ‘differentiële bescherming + schakelaar uitschakelen + herinschakelen’ koppeling logica activeren, waardoor de reactievertraging van handmatige interventie wordt vermeden.

Beslissingslaag: dynamische topologische reconfiguratie, optimale belastingsoverdracht
Het kern van het zelfherstellende netwerk ligt in de autonome beslissingsvermogen. Op basis van 5G netwerkslicing technologie, kan de recloser controller de energievoorzieningstopologie dynamisch aanpassen om de energievoorziening aan niet-storinggebieden snel te herstellen. Met de Xihe B838 lijn van het Cixi-net als voorbeeld, wanneer er een permanente storing optreedt in de F1 sectie, sluit het systeem automatisch de contactschakelaar (bijvoorbeeld Xihe B8382) via prioriteitsbepaling, en verplaatst de belastingen naar de naburige lijn, en het hele proces van isolatie tot herstel van de energievoorziening neemt slechts enkele seconden in beslag.
Het hele proces neemt slechts enkele seconden in beslag van isolatie tot herstel van de energievoorziening. De ‘variabele interactiemechanisme’ voorgesteld in het patentdocument optimaliseert verder de beslissingsdoeltreffendheid: een laag-tarief hartslagbericht wordt onder normale omstandigheden gebruikt, en het systeem schakelt over naar een high-speed datastream wanneer er een storing optreedt, wat niet alleen het verkeersverbruik vermindert, maar ook de real-time aard van de belangrijkste bevelen waarborgt.

Uitvoeringslaag: Nauwkeurige apparaatmanipulatie, gesloten-lus zelfherstellende verificatie
De uitvoeringslaag vertrouwt op zeer betrouwbare schakelmechanismen en gesloten-lus verificatiemechanismen om ervoor te zorgen dat beslissingsbevelen nauwkeurig worden uitgevoerd. Bijvoorbeeld, de distributieautomatisatiemasterstation in Xuchang, Henan Province, bedient circuitbrekers afstandsbediening via 5G-netwerk, waardoor een milliseconde-reactie voor openen en sluiten bewerkingen wordt bereikt.
Het systeem is ingebouwd om te voorkomen dat de schakelaar weigert te bewegen. Om schakelaarweigering te voorkomen, heeft het systeem ingebouwde storingbeschermingslogica: als een schakelaar wordt gedetecteerd als niet uitvoeren van een uitschakelbevel, springt deze onmiddellijk naastliggende schakelaars en start de back-uplink, zoals in het geval van Huaning County, waar de belastingsoverdracht binnen 4,83 seconden werd voltooid via het zelfvoorzienende apparaat. Bovendien verifieert de controller de uitvoeringsresultaten in real time door magnetisch signaalfeedback en stroomgolfvorm te vergelijken, waardoor een complete gesloten lus van ‘sensatie-actie-controle’ wordt gevormd.

Conclusie: De toekomst van het zelfherstellende elektriciteitsnetwerk
Met 4G/5G communicatie als de hoeksteen promoveert de recloser controller de transformatie van het elektriciteitsnetwerk van ‘passieve reparatie’ naar ‘actieve verdediging’. Door het gehele intelligentieniveau te upgraden, wordt de storingbehandelingstijd van uurlijk naar secondelijks gecomprimeerd, en de gebruikersperceptie van stroomonderbreking nadert nul. Met de diepe integratie van 5G netwerkslicing, edge computing en andere technologieën zal het toekomstige elektriciteitsnetwerk grotere-schaal nieuwe energie toegang en autonome operatie in meer complexe scenario's realiseren, en solide ondersteuning bieden voor het ‘dubbele koolstof’ doel en de bouw van de energie-internet.