Axborotli tarmoq texnologiyalarining past boshqaruvchili qurilmalar zonalaridagi chiziqli yo'qolishlarni boshqarishda qo'llanilishi

Elektr tarmog'ining asosiy qismi bo'lgan past mashabloning taqsimot sohalarini ( quyidagi qisqartma tarzida "past mashabl taqsimot sohalar" deb ataladi) xatti-xarajatlar muammosi orqali ta'minot ishlonchilarining iqtisodiy samaradorligi va oxirgi foydalanuvchilarning elektr energiyasidan foydalanish sifati bilan o'zaro bog'liq. Biroq, aniq va samarali boshqarish yo'llari jihatdan traditsion yondashuvda o'ziga xos kamchiliklari mavjud. Bu holatda, aqlli tarmoq texnologiyalarining qo'llanilishi xatti-xarajatlar boshqarish uchun yangi yechimlarni taqdim etadi. Ijtimoiy sarflarni pasaytirish va iste'molni kamaytirish maqsadlariga qo'shimcha yetkazish orqali, shu texnologiyalar yordamida xatti-xarajatlar boshqarishning aniqligini nihoyatda oshirish mumkin, bu elektr energiya sohasidagi yuqori sifatli rivojlanishga juda muhimdir.

1.Past mashabl taqsimot sohalaridagi xatti-xarajat muammolari
Past mashabl taqsimot sohalaridagi xatti-xarajat muammolari asosan texnik xatti-xarajatlarga va boshqarish xatti-xarajatlari ga ajratiladi. Texnik xatti-xarajatlarni transformatorlardagi dem va maysurning xatti-xarajatlari, qattiq qurilmalar va ish rejimlarining cheklanishlari kabi inhuchoqli sabablar tushundiradi. Masalan, tipik past mashabl taqsimot chizig'ini ko'rib chiqsak, agar konduktor kesmani 50 mm² va yuk intensivligi 200 A bo'lsa, har kilometr bo'lgan joyda xatti-xarajat hajmi 4 kW bo'lib, qoldiriladi.

Shu shartlar ostida, agar konduktor kesmasi 70 mm² ga oshirilsa, xatti-xarajat 30% qadar kamayishi mumkin. Boshqarish xatti-xarajatlari esa, odatda, hisob-kitoblash xatoliklari, elektr energiyasidan hurf-yengilish yoki noto'g'ri boshqarish va servis xizmatlaridan iborat. Misol uchun, ortiqcha yuk shartlarida qadimgi mexanik elektr hisoblagichlarning aniqligi faqat 85% darajada, bu aqlli hisoblagichlarning 99% dan yuqori aniqligiga solishtirib, juda past. Qo'shimcha, uch fazalik taranzimlik xatti-xarajatlarni juda kuchli oshirishi mumkin; agar transformator zonasidagi uch fazalik intensivlik taranzimi 15% dan oshsa, xatti-xarajat stavkasi 2% dan 5% gacha oshadi. Bu muammolar o'z ichiga olgan holda, faqat qo'l bilan tekshirish endi zarur bo'lgan aniq va samarali boshqarish talablari qanoatlanmaydi, shuning uchun aqlliy usullar tezroq ishlovchi effektivlikni oshirish uchun zo'r talab qilinadi.

2.Aqlli tarmoq texnologiyalarining past mashabl taqsimot sohalaridagi xatti-xarajat boshqarishda qo'llanilishi

2.1 HPLC (High-Speed Power Line Communication) Texnologiyasi
HPLC texnologiyasining asosiy prinsipi, mavjud past mashabl taqsimot chiziqlarini aloqa vositasina aylantirish, modulyatsiya qilingan signalni energetika chiziqlariga ulash orqali tez ma'lumot o'tkazishni amalga oshirishdir. Bu texnologiya, transformator zonalarda chiziq ish rejimini real vaqt rezhimida kuzatish, elektr energiyasini to'plash, foydalanuvchi elektr energiyasi haqidagi ma'lumotlarni almashish kabi holatlarda qo'llaniladi.

Amalga oshirish jarayonida, birinchi bosqichda, transformator zona chiziq muhitini tahlil qilish, kanal xususiyatlari va hech qanday interferentsiya darajasini baholash, shuning orqali eng yaxshi noshis frekvensiya (adhamiy 1.7–30 MHz oralig'ida) va ulash usulini aniqlash kerak. Keyin, taqsimot transformatorining past mashabl tarafida, shu bilan birga, qatori qutchalari va foydalanuvchi elektr hisoblagichlari ustiga maxsus ulash qurilmalari va HPLC aloqa modullari o'rnatilib, transformator zona bo'lgan joyda aloqa tarmog'i yaratiladi. Shu paytda, bosh stansiya tizimi, protokol o'zgartirish orqali yuqori qavatli ilovalar tizimiga qo'shiladi.

Ish va xizmat jarayonida, qurilmalar nazorat va to'g'rilashish, aloqa signallarining sifatini kuzatish, va xato holatlarini tezroq bartaraf etish kerak. Masalan, agar noshis signallari 30 dB dan yuqori radikalda yoki bit xato stavkasi 1×10⁻⁴ dan yuqori bo'lsa, chiziq arizalari yoki elektromagnit interferentsiya manbalari tekshirilishi lozim. Agar kerak bo'lsa, uzatish quvvati (adhamiy –10 dBm dan 30 dBm gacha) o'zgartirilishi yoki ulash qurilmalarini almashtirish, tizimning ish rejimini barqaror qilish uchun talab qilinadi. 

Aloqa barqarorligini oshirish uchun, HPLC tizimlari adhamiy adaptiv modulyatsiya shakllarini qo'llaydi, kanal sifatiga qarab dinamik ravishda modulyatsiya usullarini tanlaydi. Modulyatsiya shakllari orasida ma'lumot tezligi, shumka nisbatan himoya darajasi va qamrov oralig'i farqlanadi, transformator zonasidagi yuk va shum shartlariga moslash uchun optimallashtirilishi kerak. Masalan, yengi kun paytlarida, yuk kamlanganda va shum darajasi past bo'lganda, ma'lumot o'tish tezligini oshirish uchun yuqori tartibli modulyatsiya yoqilishi mumkin, albatta, kunning qurt bulgan paytlarida, aloqa barqarorligini ta'minlash uchun mustahkamlash rejimiga o'tish mumkin. Jadvallar 1 da HPLC tizimlari uchun ko'pincha ishlatiladigan modulyatsiya usullarining texnik xususiyatlari solishtirilgan, bu maydon parametrlari sozlamasi uchun referensiyani taqdim etadi.

Jadval 1 HPLC uchun ko'pincha ishlatiladigan modulyatsiya usullarining texnik xususiyatlari solishtirilishi

2.2 Aqli fazalar orasida o'zgarish qurilmasi
Aqli fazalar orasida o'zgarish qurilmasining asosiy printsipi - uch fazalik elektr toki va kuchlanma o'lchanishi, yukning mos emasligi haqiqiy vaqt rejimida hisoblanadi va agar bu mos emaslik belgilangan chekadan (adoqqatda 10%–20%) oshganda, yuklarni o'zgartirib, uch fazalik yukni qayta tenglashtiradi. Bu qurilma asosan transformator zonalarining oxiriga, xususan, bitta fazali yuklar katta bo'lgan joylarda qo'llaniladi.

Amalga oshirish jarayonida:
Birinchi, qulay joy tanlanishi kerak—masalan, shu'bat kutisida yoki taqsimot transformatorining past kuchlanma tomonida—qurilish va xizmat ko'rsatish osonligini ta'minlash uchun.
Ikkinchi, maydon tahlili amalga oshirilishi kerak, yukning tarqalishini tushunish va ayniqsa o'zgarish qurilmasining qobilliyati to'g'ri sozlanishi kerak (ko'rsatkich jadvali 2). O'rnatish va ishga tushirish bosqichida, yuk simulatsiya testlari amalga oshirilishi kerak, bu orqali nazorat strategiyasi va himoya sozlamalari optimallashtiriladi; masalan, og'ir toki himoyasi umumiy holda reyting tokidan 1.2 marta oshgan sifatda sozlanadi.
Uchinchi, transformator zonaning ishlashni nazorat qilish tizimi yanada rivojlantirilishi kerak, bu orqali ma'lumot almashish va masofadan boshqarish imkoniyati yaratiladi.
Tortinchi, ishga tushirish va xizmat ko'rsatish bosqichida, o'zgarish qurilmasi uchun profilaktika testlari regular ravishda amalga oshirilishi kerak, bu orqali mexanik aralashish yoki yomon bog'liqlilik kabi potentsial xatoliklarni tez-tez aniqlash va bartaraf etish, xavfsiz va ishonchli ishlashni ta'minlash mumkin. Qo'shimcha, transformator zonaning yuk o'zgarish tendensiyasi doimiy ravishda tahlil qilinishi kerak, bu orqali o'zgarish qurilmasining nazorat logikasi va parametrlar sozlamalari kerak bo'lganda o'zgartiriladi.

Jadval 2 Aqli o'zgarish qurilmalari uchun qobilliyat sozlash referensiya

2.3 Pastki bosqichli liniya avtomatik shuntregulyatori
Pastki bosqichli liniya avtomatik shuntregulyatorining asosiy printsipi - liniya elektr chorasini va zaryad oqimini aniq vaqtning o'zida o'lchash, liniya impedanssi va energiya faktori kabi parametrlarni hisoblash va transformator shuntregulyatorining pozitsiyasini avtomatik ravishda o'zgartirish, shuning uchun chiquvchi elektr chorasi qabul qilinishi mumkin bo'lgan chegaralarda saqlanadi. Bu qurilma asosan pastki bosqichli taqsimot tarmog'larida, xususan, liniya oxiridagi maydonlarda, bu yerda elektr chorasining juda yuqori yoki past bo'lish ehtimoli bor.

Avvalo, mos joy tanlanishi kerak - masalan, taqsimot transformatorining pastki tomoni yoki halqa boshqaruv birlikka - va joyda tezkor tekshiruv o'tkazilishi kerak, liniya boyicha ta'minot radiusi va foydalanuvchilar tarqalishini tushunish uchun.
Ikkinchi, shuntregulyatorning quvvati (jadval 3) va boshqaruv strategiyasi aniqlanishi kerak. O'rnatish va ishga tushirish bosqichida, bo'sh yuk va yukli testlar o'tkazilishi kerak, shuntregulyatorning to'g'riligini (odatda ±1.5% ichida bo'lishi talab etiladi) va javob berish vaqtini (odatda 30 soniya dan ortiq bo'lmasligi kerak) tekshirish, hamda o'rtacha va past elektr chorasi kabi himoya funksiyalarini tasdiqlash uchun.
Uchinchi, ishga tushirildan so'ng, umumiy ish boshqaruv tizimi tuzilishi kerak, tekshirish, ishlatish va servis talablari belgilanishi kerak, shuntregulyatorning xavfsiz va qoniroq ishlashini ta'minlash uchun. Masalan, agar bir fase elektr chorasining har doimgi qiymatidan ±7% orqali 5 daqiqa davomida yoki uch fase elektr chorasi tarqalishi 2% dan oshsa, sababni tezkor topib, to'g'ri tortib-olish oqimlarini amalga oshirish kerak. Ishlatish ma'lumotlari tahlili ko'rsatadi, to'g'ri sozlangan avtomatik shuntregulyatorlar liniya elektr chorasi muvofiqlik darajasini 5% dan 15% gacha oshirishi mumkin, bu elektr chorasi chegaralardan oshishiga sabab bo'lgan liniya yo'qotmalarini o'zroq pasaytiradi.

Jadval 3 Pastki bosqichli liniya avtomatik shuntregulyatorlari tanlov qo'llanmasi

3.Texnologiya qo'llanishi

3.1 Holat va xatti yoyilish muammolari
A transformator zonasi eski shahar markazida joylashgan, elektr energiyasini taqsimot radiusi 1,5 km, 712 ta turar-joy va 86 ta savdo klientlariga xizmat ko'rsatadi. Zonaning taqsimot infratuzilmasi asosan S11-M.RL-400/10 tipidagi, 400 kVA reytingli quvvatga ega bo'lgan bir distributsiya transformatorini, uchta JKLGYJ-120 mm² va to'rtta JKLGYJ-70 mm² diametrli chiqish liniyalarni, har bir liniyaning o'rtacha uzunligi 510 metr; hamda to'rtta HXGN-12 halqa boshqaruv birligi va 18 ta past quvvatli integratsiya qilingan taqsimot shkafini o'z ichiga oladi.

Oxirgi yillarda, shahar tadbirlarining mahalliy ravishda takomillashtirilishi va savdo obyektlarning kengayishi bilan, bu transformator zonasidagi yuk o'sishni davom etdirmoqda. Masalan, 2018-yilda, maksimal yuk 285 kW gacha yetib, elektr energiyasini ishlatish miqdori avvalgi yilga nisbatan 7,6% ga oshdi, lekin xatti yoyilish darajasi 9,7% gacha yetdi, bu esa shu muddatda belgilangan 6,5% boshqaruv maqsadidan oshib ketdi.

Joyda o'tkazilgan tekshiruv quyidagi asosiy muammolarni aniqladi:

• Distributsiya transformatori va liniyalarning ulash joylaridagi yomon bog'liqlik, lokal issiqlik va qo'shimcha yo'qotmalar;

• Uch fazalik yukning tasavvufiy taqsimoti, eng katta tasavvufiylik 18,2% gacha yetdi;

• Ba'zi foydalanuvchilar tomonidan rasmiy emas o'rnatilgan elektr tarmog'i va elektr energiyasini o'g'irlash;

• Yoshi kechikkan o'lchov qurilmalari, o'lchov xatosi ±5% dan oshib ketdi.

Bu omillar birgalikda zonadagi doimiy yuqori xatti yoyilishga sabab bo'lib, shiddatli boshqarish muammolari paydo bo'ldi.

3.2 Texnologiya tanlovi va joriy etilishi
A transformator zonasidagi xatti yoyilish muammolarini hal qilish uchun, HPLC aloqa, aqlli fazaviy o'zgaruvchi kluchlar va avtomatik shuntlangichlarni kompleks jihatdan joriy etish natijasida to'liq baholangan so'ng amaliy qo'llanildi.

Avvalo, transformatorning past quvvatli tomindagi HPLC kuplektorlari va aloqa modullari o'rnatildi, har bir qism shkaf va foydalanuvchi hisob-kitoblari uchun moslashgan uskunalarni joylashtirdi, butun transformator zonani qamrab olish uchun tez oraliqli elektr tarmog'idagi aloqa tarmog'ini tashkil etdi. Bu tarmoq operatsion holatni, jumladan, shina va qism tarmog'idagi volt, amper, quvvat, uskunalarning issiqlik va garmonik inqirozi kabi muhim belgilarni real vaqt rejimida monitoring qilish imkonini berdi. Shunday qilib, ishlab chiqarish va xizmat ko'rsatish xodimlari aniq vaqtida anomaliyani aniqlay oladi. Har qanday o'lchov ma'lumotlari xatti yoyilish tahlili va boshqarish uchun solig'imizga keladi.

Ikkinchi, asosiy qism shkaf va muhim yuk joylariga oltita (250 A gacha) aqlli fazaviy o'zgaruvchi kluch birligini o'rnatish. Bu kluchlar doimiy ravishda uch fazalik amper tasavvufiylikni o'lchaydi va tasavvufiylik 15% dan oshganda avtomatik ravishda yukni taqsimlaydi, bu esa uch fazalikni samarali tarzda tasavvurlashga olib keldi. Maydon testlari tasavvufiylikni 30 ms ichida yakunlanadi deb tasdiqladi, suzuvchan o'tish foydalanuvchilarga hech qanday zarar taqdim etmaydi. Komissiyaga topshirilgan 3 oy keyin, zonadagi uch fazalik tasavvufiylik 18.2% dan 6.5% ga, xatti yoyilish darajasi 1.7% ga pasaydi.

Uchinchi, liniya oxirida volt cheklanish muammolari bilan borish uchun, transformatorning 710 metr masofasida 200 kVA aqlli shuntlangich o'rnatildi. Shuntlangich 210–430 V kirish volt oralig'ini qabul qiladi va 220 V ±2% chiqishni saqlaydi. U liniya oxiridagi haqiqiy vaqtli volt o'lchovlariga asosan avtomatik ravishda o'zining shuntlash nisbatini o'zgartiradi, terminal voltini doimiy ravishda qabul qilinishi kerak bo'lgan chegarada saqlaydi. Komissiyaga topshirilganidan buyon, shuntlangich turli yuk cho'qqilari va pastligi orqali tez javob berdi, to'rtta muhim monitoring nuqtalaridagi volt qoidasiga muvofiqlik darajasi 87% dan 98.5% gacha oshdi.

"Monitoring–boshqarish–optimallashtirish" yopiq tsikl yondashuvi orqali, bu choralar A transformator zonasidagi xatti yoyilish performansini o'zlashtirishda samarali ish bajarib, yillik energiya saqlash miqdori 120,000 kWh gacha, shuningdek, ekonomik faolliklar ko'rsatkichi juda yaxshi. Asosiy ko'rsatkichlar solishtirilishi Jadvallar 4 da ko'rsatilgan.

Jadval 4 Boshqaruv oldidan va keyin A zonaning asosiy ko'rsatkichlari solishtirilishi

Ammoqda amalga oshirish jarayonida quyidagi nuqtalar ham e'tiborga olinishi kerak:
Birinchi, HPLC aloqa ishonchini, uzatma quvvatini, kanal kodlashini va boshqa parametrlarni transformator zonasining maxsus sharoitlariga qarab aniq ravishda sozlanishi kerak; zarur bo'lsa, aloqa masofasini kengaytirish uchun reley usullari ishlatilishi mumkin.
Ikkinchi, fazani o'zgartiruvchi kengaytirgichning ishlash vaqtini va bir-biriga bog'liqligini ehtiyot bilan sozlash kerak, bu orqali ko'proq yoki noto'g'ri o'zgarish harakatlari oldini olish mumkin—masalan, kengaytirgichni faqat nisbiy tengsizlik 15% dan yuqori bo'lib qolgan paytda va 3 daqiqadan ko'proq davom etgan paytda ishga tushirish uchun sozlash mumkin.
Uchinchi, avtomatik voltaj nazoratchisi tanlanishi va kapasiteti sozlanishi uchun to'g'ri tanlov va qanchalik marja bo'lishi kerak, bu orqali tez-tez ishlatilishdan kelib chiqqan mexanik ishlatilishdan himoya qilinadi; avtomatik voltaj nazoratchisi tanlovi va sozlanishiga doir ko'rsatkichlar jadval 5-da keltirilgan.

Jadval 5 Avtomatik voltaj nazoratchilari uchun model tanlovi

Ayniqsa, yuqori sifatli ishlab chiqarish va texnik xizmat ko'rsatish jamoasi tizimning uzun muddatli stabiil ishlashini ta'minlash uchun ham muhimdir. Faqat haqiqiy talablarga yaqin bo'lib, joygiya sharoitlarga moslangan texnik yechimlarni tanlash va optimallashtirish, shuningdek, to'g'ri boshqaruv mekanizmi bilan qo'llab-quvvatlash orqali, katta yo'nalishda o'tkaziladigan yo'qolishni davlatda tez-tez takomillashtirish mumkin.

4.Xulosa
Quyi bosqichli transformator zonalaridagi yo'qolish boshqarishi, elektr energiya ta'minotining sifati va iqtisodiy samaradorlikni oshirish uchun juda muhim, smart tarmoq texnologiyalarining qo'llanilishi bu qo'shimcha doimiy himoya beradi. Amaliy ishlar jarayonida, HPLC (High-Speed Power Line Communication), aqliy fazalik o'zgartirish qurilmalari va quyi bosqichli avtomatik shimal nazorat qurilmalari texnologiyalari tadqiqot va amaliyotning asosiy nuqtalari bo'lib qoldi. Bu texnologiyalar yordamida, transformator zona ish rejimini real vaqt rezhimida nazorat qilish, uchfazalik yuklarni dinamik ravishda balans qilish va terminal shimalni aniq nazorat qilish mumkin.

Misollar sifatida, ba'zi shahar tumanidagi A Transformator Zonasini olish mumkin, umumiy tartibga solish natijasida, yo'qolish foizi 9.7% dan 6.1% gacha pasaydi, shimal mosligi 11.5% ga oshiriladi, bu odatda iqtisodiy va ijtimoiy foydani beradi.

Oxirgi payt, hozirda mavjud texnologiyalarning qo'llanilishi bo'yicha, masalan, aloqa interferentsiyaga qarshi qobilyatni yanada oshirish va jihozlar o'ziga moslashtirish strategiyasini sozlamoq kerak. Kelajakda, aqliy qurilmalarning integratsiya dizayni va birgalikda boshqarishiga e'tibor berish, katta ma'lumotlar va artificial intellekt asosida yo'qolishni taxmin qilish modelini yanada o'rganish zarur. Shuningdek, ishlab chiqarish va texnik xizmat ko'rsatish xodimlari uchun texnik ta'lim o'tkazish tizimning uzun muddatli stabiil ishlashini ta'minlash uchun zarur. Bu choralar, quyi bosqichli transformator zonalaridagi yo'qolishni boshqarish uchun eng samarali va davriy yechimlarni taqdim etadi.