Por que precisamos de uma rede com capacidades de autorecuperação?

Por que precisamos de uma rede com capacidades de autoreparação?
--Controlador de religador com comunicação 4G/5G como alicerce em seu núcleo
Impulsionada tanto pela transformação energética quanto pela digitalização, a rede elétrica está evoluindo de um modelo tradicional de fornecimento unidirecional de energia para um inteligente e de autoreparação. O controlador de religador baseado na tecnologia de comunicação 4G/5G tornou-se o equipamento central para a construção de uma rede elétrica de autoreparação, graças à sua capacidade de ‘senso-transmissão-processamento-decisão-execução’ em loop fechado. Neste artigo, analisaremos seu núcleo tecnológico e valor de aplicação em cinco camadas principais.

Camada de percepção: monitoramento em tempo real de toda a área, falhas não têm onde se esconder.
A camada de percepção do controlador de religador depende de sensores de alta precisão e equipamentos terminais inteligentes para coletar parâmetros da rede elétrica no nível de milissegundos. Por exemplo, o ‘disjuntor diferencial 5G’ da Rede Elétrica de Cixi, Zhejiang, possui sensores de tensão/corrente embutidos, que podem monitorar o estado de funcionamento da linha em tempo real e capturar com precisão sinais anormais, como sobrecorrente instantânea e curto-circuito.
O disjuntor diferencial 5G é equipado com sensor de tensão/corrente embutido, que pode capturar com precisão sinais anormais, como sobrecorrente instantânea e curto-circuito. Através da tecnologia de fusão primária e secundária, o equipamento não só obtém dados elétricos, mas também combina informações auxiliares, como temperatura e umidade ambiental, vibração do equipamento, para construir um modelo multidimensional de alerta de falhas. Essa capacidade de senso holístico fornece uma base de dados confiável para a localização e isolamento de falhas subsequentes.

Camada de transmissão: comunicação dual 4G/5G, baixa latência e alta confiabilidade
Enquanto a implantação tradicional de fibras ópticas é custosa e demorada, a tecnologia de comunicação 4G/5G fornece canais de transmissão flexíveis e eficientes para controladores de religador através de fatiamento de rede sem fio e serviços diferenciados. Por exemplo, o sistema de autoreparação inteligente distribuído 5G é usado na rede de distribuição do condado de Huoning, província de Yunnan, com uma latência de comunicação inferior a 10 milissegundos, garantindo a transmissão síncrona de sinais de proteção diferencial
O ‘sistema de autoreparação inteligente distribuído’ proposto na tecnologia patenteada. A ‘arquitetura de comunicação hierárquica’ proposta na tecnologia patenteada otimiza ainda mais o caminho de transmissão de dados, evitando a acumulação de latência causada pelo encaminhamento multinível e aumentando a velocidade de ação de proteção para 2.426 vezes do modo tradicional. Ao mesmo tempo, o design de redundância dual 4G/5G garante a confiabilidade da comunicação em ambientes extremos, e mesmo se a rede local for interrompida, a operação dos serviços centrais ainda pode ser mantida através de comutação adaptativa.

Camada de processamento: análise inteligente de borda, diagnóstico de falhas em segundos
Algoritmos de IA são incorporados em terminais locais para realizar o processamento de dados em tempo real na borda. Tomando como exemplo o sistema de autoreparação de três níveis da Rede Elétrica de Fujian, seu controlador de religador possui um modelo de aprendizado profundo embutido que combina dados históricos e formas de onda em tempo real para distinguir entre falhas transitórias e permanentes.
O controlador de religador pode combinar dados históricos e formas de onda em tempo real para distinguir entre falhas transitórias e permanentes. Através dos algoritmos de proteção diferencial de corrente longitudinal e direcional, a precisão de localização de falhas atinge o nível de metros, e o esquema de isolamento ideal é gerado automaticamente. Por exemplo, quando um curto-circuito é detectado entre as fases de uma linha, o controlador pode completar a identificação da falha em 0,5 segundos e acionar a lógica de ligação ‘proteção diferencial + desligamento do disjuntor + religamento’, evitando o atraso na resposta de intervenção manual.

Camada de tomada de decisão: reconfiguração topológica dinâmica, comutação de carga ótima
O cerne da rede de autoreparação reside na capacidade de tomada de decisão autônoma. Baseado na tecnologia de fatiamento de rede 5G, o controlador de religador pode ajustar dinamicamente a topologia de fornecimento de energia para restaurar rapidamente o fornecimento de energia às áreas não afetadas por falhas. Tomando como exemplo a linha B838 de Xihe na rede de Cixi, quando ocorre uma falha permanente na seção F1, o sistema fecha automaticamente o disjuntor de contato (por exemplo, B8382 de Xihe) através de determinação de prioridade, e transfere as cargas para a linha vizinha, e todo o processo, desde o isolamento até a restauração do fornecimento de energia, leva apenas alguns segundos.
Todo o processo leva apenas alguns segundos, desde o isolamento até a restauração do fornecimento de energia. O ‘mecanismo de interação de taxa variável’ proposto no documento de patente otimiza ainda mais a eficiência de tomada de decisão: uma mensagem de batimento cardíaco de baixa taxa é usada em condições normais, e o sistema muda para um fluxo de dados de alta velocidade quando ocorre uma falha, o que não só reduz o consumo de tráfego, mas também garante a natureza em tempo real de comandos-chave.

Camada de execução: manipulação precisa de dispositivos, verificação de autoreparação em loop fechado
A camada de execução depende de mecanismos de comutação altamente confiáveis e mecanismos de verificação em loop fechado para garantir que os comandos de decisão sejam implementados com precisão. Por exemplo, a estação mestra de automação de distribuição em Xuchang, Henan, opera disjuntores remotamente via rede 5G, alcançando resposta em milissegundos para operações de abertura e fechamento de portas.
O sistema é construído para prevenir o disjuntor de recusar-se a mover. Para prevenir a recusa do disjuntor, o sistema possui lógica de proteção contra falhas embutida: se for detectado que um disjuntor não está executando um comando de desligamento, ele imediatamente pula para disjuntores adjacentes e inicia o link de backup, como no caso do condado de Huaning, onde a transferência de carga foi concluída em 4,83 segundos através do dispositivo de provisionamento automático. Além disso, o controlador verifica em tempo real o efeito da execução, comparando o feedback do sinal magnético e a forma de onda da corrente, formando um loop fechado completo de ‘senso-ação-verificação’.

Conclusão: o futuro da rede elétrica de autoreparação
Com a comunicação 4G/5G como alicerce, o controlador de religador está promovendo a transformação da rede elétrica de ‘reparo passivo’ para ‘defesa ativa’. Ao atualizar o nível geral de inteligência, o tempo de processamento de falhas é comprimido de horas para segundos, e a percepção do usuário sobre a interrupção de energia tende a ser próxima de zero. Com a integração profunda de tecnologias como fatiamento de rede 5G, computação de borda, entre outras, a futura rede elétrica realizará acesso de energia renovável em maior escala e operação autônoma em cenários mais complexos, fornecendo suporte sólido para a meta de ‘duplo carbono’ e a construção da Internet de energia.