Ontwerp van 'n intelligente beheersisteem vir volledig afgeslote skakelaars in verspreidingslyne

Intelligensie het 'n belangrike ontwikkelingsrigting vir kragstelsels geword. As 'n kritieke komponent van die kragstelsel is die stabiliteit en veiligheid van 10 kV verspreidingsnetlynne lewensbelangrik vir die algehele operasie van die kragrooster. Die volledig omslote skakelaar, as een van die sleuteltoestelle in verspreidingsnette, speel 'n beduidende rol; dus, om sy intelligente beheer en geoptimeerde ontwerp te bereik, is dit baie belangrik vir die verbetering van die prestasie van verspreidingslyne.

Hierdie artikel stel 'n intelligente beheersisteem vir volledig omslote skakelaars voor op grond van kunsmatige intelligensietegnologie, wat afstandbediening, toestandsoverwachting, foutwaarskuwing en ander funksies moontlik maak. Daarbenewens word die ontwerp geoptimaliseer om operasie-energieverbruik en -koste te verminder, waardoor die ekonomiese doeltreffendheid en omgewingsduurbaarheid van verspreidingslyne verbeter word.

1. Navorsingsagtergrond: Karakteristieke van 10 kV verspreidingslyne en volledig omslote skakelaars
1.1 Karakteristieke en bestaande probleme van 10 kV verspreidingslyne
10 kV verspreidingslyne is 'n kernkomponent van China se kragstelsel, gekenmerk deur wydverspreide dekking, lank lynlengtes, talryke knope en komplekse bedryfsumstandighede. Hierdie kenmerke bring verskeie uitdagings met. Eerstens maak die uitgebreide lengte en groot aantal knope bedryf en instandhouding moeilik, wat aansienlike menslike hulpbronne vereis. Tweedens is 10 kV verspreidingslyne, weens die komplekse bedryfsumstandighede, hoog vatbaar vir natuurlike en menslike faktore, wat lei tot hoë foutkoerse. Derdens lei betekenisvolle oorsetverliese tot hoë energieverbruik. Hierdie kwessies stel uitdagings voor aan die stabiele operasie van die kragstelsel en doeltreffende kragverspreiding. Daarom is effektiewe maatreëls nodig om hierdie probleme aan te spreek en die operasiedoeltreffendheid en stabiliteit van 10 kV verspreidingslyne te verbeter.

1.2 Rol en karakteristieke van volledig omslote skakelaars
Volledig omslote skakelaars is belangrike kragtoestelle met afstandbediening, toestandsoverwachting, foutwaarskuwing, kompakte grootte en langer diensleeftyd. Hulle word wyd gebruik in verspreidingsnette vir segmentering, verbindings en skakeling. Hierdie skakelaars verhoog die operasiedoeltreffendheid, maak real-time oorwachting van skakelaartoestande moontlik, verskaf dataondersteuning vir instandhoudingspersoneel, gee tydelike waarskuwings vir abnormaliteite en bied gemaklike installasie en instandhouding. Hul volledig omslote ontwerp beskerm effektief teen buitesterreininvloede, wat die diensleeftyd verleng.

1.3 Bestaande probleme met huidige volledig omslote skakelaars
Ongeag hul voordele het huidige markprodukte steeds tekortkominge. Eerstens is die akkuraatheid van afstandbediening onvoldoende, wat onbedoelde operasies of foute kan veroorsaak, wat die stabiliteit van die kragstelsel negatief beïnvloed. Tweedens is die omvang van toestandsoverwachting beperk en kan dit nie volledig die werklike operasietoestand weerspieël nie, wat moeilikhede vir instandhoudingspersoneel veroorsaak. Derdens bly energieverbruik relatief hoog as gevolg van ontwerpfoute en materiaalkeuse, wat ongunstig is vir energiebesparing en emisievermindering. Daarom is verbeterings en optimalisasies nodig om die prestasie en gehalte van volledig omslote skakelaars te verhoog.

2.Arkitektuur van die AI-gebaseerde intelligente beheersisteem vir volledig omslote skakelaars
Ontwerp van die intelligente beheersisteem arkitektuur
Die intelligente beheersisteem is die kernkomponent om outomatiese en intelligente toesteloperasie te bereik. Om beheervereistes te bevredig en operasiedoeltreffendheid te verbeter, stel hierdie artikel 'n intelligente beheersisteemarkitektuur voor wat bestaan uit sensore, data-verwerwingsmodules, data-verwerkingsmodules, beheermodules en aktuateurs.

2.1 Hardwaresisteem samestelling en funksies
Die intelligente beheersisteem bestaan uit sensore, data-verwerwingsmodules, data-verwerkingsmodules, beheermodules en aktuateurs. Sensore funksioneer as die sinorgane van die sisteem, wat kontinu toestand en omgewingsparameters oorweeg. Die data-verwerwingsmodule voer voorverwerking van sensordata uit en vervoer dit na die data-verwerkingsmodule. Die data-verwerkingsmodule voer real-time analise uit en formuleer beheerstrategieë gebaseer op analiseresultate en beheerdoelwitte. Die beheermodule genereer ooreenkomstige beheerbevels, en die aktuateurs voer presiese beheeraksies uit. Deur die gecoördineerde operasie van hierdie komponente, bereik die sisteem outomatiese en intelligente toesteloperasie, wat doeltreffendheid en prestasie verhoog.

2.2 Sofwaresisteem implementering en werksproses
Die sagtewarekomponent van die voorgestelde intelligente beheersisteem sluit in data-verwerwing, data-verwerking, beheerstrategieformulering en uitvoerbeheer:
(1) Sensore oorweeg kontinu toestand en omgewingsparameters, en vervoer data na die data-verwerwingsmodule vir voorverwerking.
(2) Die data-verwerkingsmodule analiseer voorverwerkte data in real-time, onttrek nuttige inligting en formuleer beheerstrategieë gebaseer op analiseresultate en beheerdoelwitte. Die beheermodule gee dan instruksies, en aktuateurs beheer die toestel presies, wat outomatiese en intelligente operasie moontlik maak. Hierdie werksproses verseker dat die toestel dinamies kan aanpas op grond van real-time data en omgewingsomstandighede, wat operasiedoeltreffendheid en gehalte verbeter.

3.Geoptimeerde ontwerp van die volledig omslote skakelaar
3.1 Optimeringsdoelwitte en -metodes
Duidelike optimeringsdoelwitte definieer—soos die verbetering van operasiedoeltreffendheid, verminderde energieverbruik en verhoogde stabiliteit—is 'n voorvereiste vir intelligente stelselontwerp. Daarna word geskikte ontwerpmetodes, insluitend modelgebaseerde ontwerp, optimeringsalgoritmes en kunsmatige intelligensie, gekies om optimale oplossings te identifiseer met inagneming van meerdere faktore.

3.2 Materiaalkeuse en strukturele ontwerp
Nadat optimeringsdoelwitte en -metodes gestel is, volg materiaalkeuse en strukturele ontwerp. Materiaalkeuse neem prestasie, koste en betroubaarheid in ag om praktiese vereistes te bevredig. Strukturele ontwerp reken rekening met vorm, grootte, massa en verenigbaarheid met ander toerusting, met die doel eenvoudigheid en kompaktheid te behaal om instandhoudbaarheid en bedryfdoeltreffendheid te verbeter.

3.3 Prestasie-evaluering en eksperimentele validasie
Na materiaal- en strukturele ontwerp word prestasie-evaluering en eksperimentele validasie uitgevoer. Prestasie-evaluering maak gebruik van simulasie en rekenaarmodellering om gedrag te voorspel, terwyl eksperimentele validasie betrekking het op werklike operasie om prestasiedata in te samel. Eksperimentele validasie is krities om te verseker dat die ontwerp praktyse behoeftes voldoen en verteenwoordig die finale stap in die ontwikkeling van 'n intelligente beheersisteem.

4.Implementering en eksperimentele validasie van die intelligente beheersisteem
4.1 Implementering en validasie van afstandsbeheerfunksionaliteit
Afstandsbeheer, 'n sleutelfunksie van die intelligente stelsel, maak toestelbediening deur middel van internet of draadlose netwerke moontlik.
(1) 'n Afstandsbeheermodule word geïntegreer, wat ondersteuning bied vir die ontvangs, ontleed en uitvoering van afstandsbefehewe.
(2) Eksperimentele toetse verifieer die akkuraatheid en stabiliteit van afstandsbeheer. Resultate bevestig dat die stelsel befehewe korrek interpreteer en uitvoer met tydige respons en toereikende spoed.

4.3 Implementering en validasie van toestandsoverwachtingsfunksionaliteit
Toestandsoverwaking maak real-time spoor van toestelstatus en vroeë anomalie-opsporing moontlik.
(1) Sensore en data-verwerkingmodules word geïntegreer om bedryfsdata kontinu in te samel.
(2) Data-verwerkings- en -analise-modules evalueer data om normale of anomale status te bepaal.
(3) Eksperimente verifieer die akkuraatheid en betroubaarheid van die oorwaking. Resultate demonstreer real-time status-sporing en tydige waarskuwings of korrektiewe maatreëls by anomalieë.

4.4 Implementering en validasie van vroegwaarskuwingsfunksionaliteit vir foute
Fout-vroegwaarskuwing detecteer potensiële foute voordat hulle plaasvind, wat die impak op produksie en alledaagse lewe minimeer.
(1) 'n Fout-vroegwaarskuwingsmodule word geïntegreer, met foutopsporing, -diagnose en -waarskuwingstoepassings.
(2) Eksperimente verifieer die tydigheid en akkuraatheid van waarskuwings. Resultate wys dat die stelsel betroubaar voorspel en waarsku operators oor naderende foute met aktioneerbare en akkurate notifikasies.

4.5 Stelselprestasie-evaluering en eksperimentele resultaat-analise
Ná die validasie van afstandsbeheer, toestandsoverwaking en fout-waarskuwing funksies, word die algemene stelselprestasie gebaseer op stabiliteit, betroubaarheid, akkuraatheid en responsspoed geëvalueer. Analise van eksperimentele resultate identifiseer potensiële probleme en gebiede vir verbetering, wat riglyne verskaf vir toekomstige ontwikkeling.

5.Sluiting
Deur 'n kunsmatige-intelligensie-gedrewe intelligente beheersisteem te implementeer, kan volledig geslote skakele die funksies van afstandsbeheer, toestandsoverwaking en fout-vroegwaarskuwing bereik, daarmee die stabiliteit en veiligheid van distribusielyns verbeter. Gelyktydig verminder geoptimeerde ontwerp bedryfsenergieverbruik en -koste, wat ekonomiese effektiwiteit en omgewingsduurzaamheid verbeter.