Neden kendini iyileştirebilen bir ağ gereklidir?

Self-healing yetenekli bir şebekeye neden ihtiyaç duyarız?
--4G/5G iletişimine dayalı yeniden kapatan kontrolcü olarak merkezi köşede
Enerji dönüşümü ve dijitalleşme tarafından sürüklendiğinde, elektrik şebekesi geleneksel tek yönlü güç sağlama modelinden akıllı, self-healing'ine evriliyor. 4G/5G iletişim teknolojisine dayalı yeniden kapatan kontrolcüsü, ‘algılama-iletim-işleme-karar-verme-uygulama’ kapalı döngü yeteneği sayesinde kendini iyileştirebilen bir elektrik şebekesi inşa etmek için merkezi ekipman haline gelmiştir. Bu makalede, beş ana katmandan onun teknik çekirdeğini ve uygulama değerini analiz edeceğiz.

Algılama katmanı: tüm alanın gerçek zamanlı izlenmesi, arızaların saklanacak hiçbir yeri yok.
Yeniden kapatan kontrolcünün algılama katmanı, yüksek hassasiyetli sensörler ve akıllı uç cihazlarına dayanarak elektrik şebekesi parametrelerinin milisaniye düzeyinde toplanmasını sağlar. Örneğin, Zhejiang Cixi Elektrik Şebekesi'nin ‘5G diferansiyel anahtarı’, dahili voltaj/akım sensörleri ile donatılmıştır, bu da hatların çalışma durumunu gerçek zamanlı olarak izleyebilir ve ani aşırı akım ve kısa devre gibi anormal sinyalleri doğru bir şekilde yakalayabilir.
5G diferansiyel anahtar, dahili voltaj/akım sensörü ile donatılmıştır, bu da ani aşırı akım ve kısa devre gibi anormal sinyalleri doğru bir şekilde yakalayabilir. Birincil ve ikincil füzyon teknolojisi sayesinde, ekipman hem elektrik verilerini alabilir, hem de çevresel sıcaklık ve nem, ekipman titreşim ve diğer yardımcı bilgileri birleştirerek çok boyutlu bir arıza uyarı modeli oluşturabilir. Bu holografik algılama yeteneği, sonraki arıza konumlandırma ve izole etme için güvenilir bir veri temeli sağlar.

İletim katmanı: 4G/5G çift mod iletişim, düşük gecikme ve yüksek güvenirlik
Geleneksel optik lif dağıtımının maliyetli olması ve uzun sürenliği nedeniyle, 4G/5G iletişim teknolojisi, kablosuz ağ dilimleme ve farklı hizmetler aracılığıyla yeniden kapatan kontrolcüler için esnek ve etkili iletim kanalları sağlar. Örneğin, Yunnan Eyaleti Huoning İlçesi'nin dağıtım ağında kullanılan 5G zeki dağıtılmış self-healing sisteminin iletişim gecikmesi 10 milisaniyeden azdır, diferansiyel koruma sinyallerinin eşzamanlı iletimini garanti eder
Patent teknolojisinde önerilen ‘zeki dağıtılmış self-healing sistemi’. Patent teknolojisinde önerilen ‘katmanlı iletişim mimarisi’ veri iletim yolunu daha da optimiz eder, çok seviyeli yönlendirmeden kaynaklanan gecikme birikiminin önlenmesine yardımcı olur ve koruma eyleminin hızını geleneksel moda göre 2.426 katına çıkarır. Aynı zamanda, 4G/5G çift mod yedeklilik tasarımı, aşırı ortamlarda iletişim güvenilirliğini sağlar ve yerel ağ kesildiğinde bile, adaptif geçişle temel hizmet işlemlerini sürdürmeyi sağlar.

İşleme Katmanı: Kenar Akıllı Analiz, İkinci Arıza Tanısalama
Yerel uç cihazlara gömülmüş AI algoritmaları, kenar tarafında gerçek zamanlı veri işleme sağlamaktadır. Fujian Elektrik Şebekesi'nin üç katmanlı self-healing sistemini örnek olarak ele alalım, yeniden kapatan kontrolcüsü tarihsel veri ve gerçek zamanlı dalga formlarını birleştirerek geçici ve kalıcı arızaları ayırt edebilen derin öğrenme modeline sahiptir.
Yeniden kapatan kontrolcüsü, tarihsel veri ve gerçek zamanlı dalga formlarını birleştirerek geçici ve kalıcı arızaları ayırt edebilir. Düşey akım diferansiyel koruma ve yönlendirme koruma algoritmaları aracılığıyla, arıza konumu metre düzeyinde doğruluğa ulaşır ve en iyi izolasyon şeması otomatik olarak oluşturulur. Örneğin, bir hattın fazları arasında kısa devre tespit edildiğinde, kontrolcü 0,5 saniye içinde arıza tanılamasını tamamlayabilir ve ‘diferansiyel koruma + anahtar atma + yeniden kapama’ bağlantı mantığını tetikleyebilir, bu da manuel müdahale gereksinimini ortadan kaldırır.

Karar Verme Katmanı: Dinamik topoloji yeniden yapılandırma, optimal yük aktarma
Self-healing şebekenin çekirdeği, otonom karar alma yeteneğindedir. 5G ağ dilimleme teknolojisine dayalı olarak, yeniden kapatan kontrolcü, hızlı bir şekilde güç sağlamanın non-fault bölgelerine geri dönmesi için güç sağlama topolojisini dinamik olarak ayarlayabilir. Cixi şebekesinin Xihe B838 hatını örnek olarak ele alalım, F1 bölümünde kalıcı bir arıza olduğunda, sistem öncelik belirleme aracılığıyla temas anahtarını (örneğin, Xihe B8382) otomatik olarak kapatır, yükleri komşu hatta aktarır ve tüm süreç izolasyondan güç sağlamanın tekrar sağlanmasına sadece birkaç saniye sürer.
Tüm süreç, izolasyondan güç sağlamanın tekrar sağlanmasına sadece birkaç saniye sürer. Patent belgesinde önerilen ‘değişken hızlı etkileşim mekanizması’ karar alma verimliliğini daha da optimize eder: normal koşullar altında düşük hızlı kalp atışı mesajı kullanılır ve bir arıza olduğunda sistem yüksek hızlı veri akışına geçer, bu da hem trafik tüketimini azaltır, hem de kritik komutların gerçek zamanlılığını sağlar.

Uygulama Katmanı: Kesin Cihaz Kontrolü, Kapalı Döngü Self-healing Doğrulaması
Uygulama katmanı, yüksek güvenilirlikli anahtar mekanizmalarına ve kapalı döngü doğrulama mekanizmalarına dayanarak, karar alma komutlarının doğru bir şekilde uygulanmasını sağlar. Örneğin, Henan Eyaleti Xuchang'daki dağıtım otomasyon ana istasyonu, 5G ağı üzerinden uzaktan kumanda ile devre kırıcıları işletir, açma ve kapatma işlemlerinde milisaniye tepki süresi sağlar.
Sistem, anahtarlardan hareket etmemesini önlemek için içe bina edilmiş başarısızlık koruma mantığına sahiptir: bir anahtarın atma komutunu uygulamadığını tespit ederse, hemen komşu anahtarlara atlar ve yedek bağlantıyı başlatır, örneğin Huaning İlçesi'nde, kendi kendine sağlama cihazı aracılığıyla yük transferi 4,83 saniye içinde tamamlanmıştır. Ayrıca, kontrolcü manyetik sinyal geri bildirimini ve akım dalga formunu karşılaştırarak uygulama etkisini gerçek zamanlı olarak doğrular, bu da ‘algılama-eylem-kontrol’ tam bir kapalı döngüsünü oluşturur.

Sonuç: Self-healing elektrik şebekesinin geleceği
4G/5G iletişimi temel taşı olarak, yeniden kapatan kontrolcü, elektrik şebekesinin ‘pasif onarım’dan ‘aktif savunma’ya dönüşümünü sağlıyor. Bütün düzeydeki akıllılık yükseltmesiyle, arıza işleme süresi saatlikten saniyelere sıkıştırılıyor ve kullanıcıların elektrik kesintisine olan algısı sıfıra yaklaşmaktadır. 5G ağ dilimleme, kenar hesaplama ve diğer teknolojilerin derin entegrasyonuyla, gelecekteki elektrik şebekesi, daha geniş ölçekli yeni enerji erişimini ve daha karmaşık senaryolarda otonom işlemeyi gerçekleştirecek, ‘iki karbon’ hedefi ve enerji interneti inşası için sağlam bir destek sağlayacaktır.