Intelligens irányítási rendszer tervezése teljesen bezáró kapcsolókhoz elosztó vonalakban

Az intelligensítés egy fontos fejlesztési irány lett az energiaellátási rendszerek számára. A 10 kV elosztóhálózatok vonalai, mint a hálózatok kritikus elemei, alapvető fontosságúak a hálózat teljes működésének biztosításához. A teljesen bezárható kapcsoló, mint az elosztóhálózatok kulcsfontosságú eszköze, jelentős szerepet játszik; ezért annak intelligens ellenőrzésének és optimalizált tervezésének elérése nagyon fontos a hálózatok teljesítményének javítása érdekében.

Ebben a tanulmányban bemutatunk egy mesterséges intelligencia technológián alapuló intelligens ellenőrzési rendszert teljesen bezárható kapcsolók számára, amely támogatja a távoli ellenőrzést, állapotfigyelést, hibaelőrejelzést és más funkciókat. Továbbá a tervezés optimalizálása segít csökkenteni a működtetési energiaszerzést és költségeket, így javítva az elosztóvonalak gazdasági hatékonyságát és környezeti fenntarthatóságát.

1.Kutatási háttér: A 10 kV elosztóvonalak és a teljesen bezárható kapcsolók jellemzői
1.1 A 10 kV elosztóvonalak jellemzői és létező problémái
A 10 kV elosztóvonalak a kínai energiaellátási rendszer központi elemei, melyeket jellemez a széles kiterjedés, a hosszú vonallé, a sok csomópont és a bonyolult működési környezet. Ezek a jellemzők több kihívást is jelentenek. Először is, a hosszú vonallé és a sok csomópont miatt a működés és karbantartás nehéz, ami jelentős emberi erőforrást és forrásokat igényel. Másodszor, a bonyolult működési környezet miatt a 10 kV elosztóvonalak nagyon sebezhetőek természeti és emberi tényezőkkel szemben, ami magas hibaráta mellett jár. Harmadszor, a jelentős átvitel veszteségek miatt a fogyasztás magas. Ezek a problémák kihívást jelentenek a rendszer stabil működésének és hatékony energiaelosztásának biztosításához. Ezért szükség van hatékony intézkedésekre, hogy megoldják ezeket a problémákat, és javítsák a 10 kV elosztóvonalak működési hatékonyságát és stabilitását.

1.2 A teljesen bezárható kapcsolók szerepe és jellemzői
A teljesen bezárható kapcsolók fontos energiaellátási berendezések, amelyek távoli ellenőrzést, állapotfigyelést, hibaelőrejelzést, kompakt méretet és hosszú használati időt kínálnak. Széles körben használják az elosztóhálózatok szegmentálására, összekapcsolására és váltására. Ezek a kapcsolók növelik a működési hatékonyságot, lehetővé teszik a kapcsolóállapot valós idejű figyelését, adatot nyújtanak a karbantartó személyzetnek, időben jeleznek a nem normális állapotokat, és kényelmes telepítést és karbantartást biztosítanak. Teljesen bezárható tervezésük hatékonyan védi a külső környezeti befolyásokkal szemben, meghosszabbítva a használati időt.

1.3 A jelenlegi teljesen bezárható kapcsolók problémái
Bár rendelkeznek előnyökkel, a piaci termékek továbbra is hiányosságokkal bírnak. Először is, a távoli ellenőrzés pontossága elégtelen, ami véletlenszerű műveleteket vagy műveleti kudarcokat okozhat, ami negatívan befolyásolja az energiaellátási rendszer stabilitását. Másodszor, az állapotfigyelés hatásköre korlátozott, és nem tudja teljesen tükrözni a tényleges működési állapotot, ami nehézséget jelent a karbantartó személyzet számára. Harmadszor, a tervezési hibák és anyaghasználat miatt a fogyasztás továbbra is viszonylag magas, ami nem kedvez az energia- és kibocsátáscsökkentésnek. Ezért szükség van fejlesztésekre és optimalizálásra, hogy javítsák a teljesen bezárható kapcsolók teljesítményét és minőségét.

2.A mesterséges intelligencia alapú intelligens ellenőrzési rendszer architektúrája a teljesen bezárható kapcsolóknál
Az intelligens ellenőrzési rendszer architektúrájának tervezése
Az intelligens ellenőrzési rendszer a berendezések automatizált és intelligens működésének alapvető eleme. Az ellenőrzési igények kielégítése és a működési hatékonyság javítása érdekében ebben a tanulmányban egy intelligens ellenőrzési rendszer architektúrát javasolunk, amely érzékelőkből, adatszerező modulokból, adatfeldolgozó modulokból, ellenőrző modulokból és végrehajtókból áll.

2.1 A hardverrendszer összetevői és funkciói
Az intelligens ellenőrzési rendszer érzékelőkből, adatszerező modulokból, adatfeldolgozó modulokból, ellenőrző modulokból és végrehajtókból áll. Az érzékelők a rendszer érzékeny részei, folyamatosan figyelik a berendezés állapotát és a környezeti paramétereket. Az adatszerező modul előfeldolgozza az érzékelő adatokat, majd átküldi őket az adatfeldolgozó modulnak. Az adatfeldolgozó modul valós idejű elemzést végez, és ellenőrzési stratégiát készít az elemzési eredmények és az ellenőrzési célok alapján. Az ellenőrző modul megfelelő ellenőrzési parancsokat generál, és a végrehajtók pontos ellenőrzési műveleteket végznek. Ezek a komponensek koordinált működésével a rendszer automatizált és intelligens berendezés-ellenőrzést valósít meg, javítva a hatékonyságot és a teljesítményt.

2.2 A szoftverrendszer implementálása és munkafolyamata
A javasolt intelligens ellenőrzési rendszer szoftverkomponense tartalmazza az adatszerzést, az adatfeldolgozást, az ellenőrzési stratégiák kialakítását és a végrehajtást:
(1) Az érzékelők folyamatosan figyelik a berendezés állapotát és a környezeti paramétereket, majd az adatokat az adatszerező modulnak küldik előfeldolgozásra.
(2) Az adatfeldolgozó modul valós idejű elemzést végez az előfeldolgozott adatokon, hasznos információkat von le, és ellenőrzési stratégiát készít az elemzési eredmények és az ellenőrzési cél alapján. Az ellenőrző modul ennek megfelelően utasításokat ad ki, és a végrehajtók pontosan ellenőrzik a berendezést, lehetővé téve az automatizált és intelligens működést. Ez a munkafolyamat biztosítja, hogy a berendezés dinamikusan alkalmazkodjon a valós idejű adatokhoz és a környezeti feltételekhez, javítva a működési hatékonyságot és minőségét.

3.A teljesen bezárható kapcsolók optimalizált tervezése
3.1 Optimalizálási célok és módszerek
Egyértelmű optimalizálási célok meghatározása – például a működési hatékonyság javítása, a fogyasztás csökkentése és a stabilitás növelése – az intelligens rendszer tervezésének előfeltétele. Ezután megfelelő tervezési módszereket, beleértve a modellalapú tervezést, az optimalizálási algoritmusokat és a mesterséges intelligenciát, választanak, hogy több tényező figyelembe vételével meghatározzák a legjobb megoldásokat.

3.2 Anyagválasztás és szerkezeti tervezés
Az optimalizálási célok és módszerek meghatározása után következik az anyagválasztás és a szerkezeti tervezés. Az anyagválasztás a teljesítmény, a költség és a megbízhatóság szempontjait veszi figyelembe, hogy megfeleljen a gyakorlati igényeknek. A szerkezeti tervezés a formát, méretet, súlyt és a többi berendezéssel való kompatibilitást veszi figyelembe, egyszerűséget és kompaktságot törekszik, hogy javítsa a karbantartás és az üzemeltetés könnyűségét.

3.3 Teljesítményértékelés és kísérleti validálás
A anyag- és szerkezeti tervezés után a teljesítményértékelést és a kísérleti validálást végzik. A teljesítményértékelés szimulációkat és számítógépes modelleket használ a viselkedés előrejelzésére, míg a kísérleti validálás valós működést jelent, amelynek célja a teljesítményadatok gyűjtése. A kísérleti validálás kulcsfontosságú, hogy biztosítsa a terv megfelelő gyakorlati igényekhez, és ez jelenti az intelligens irányítási rendszer fejlesztésének utolsó lépését.

4. Az intelligens irányítási rendszer implementálása és kísérleti validálása
4.1 Távirányítási funkciók implementálása és validálása
A távirányítás, ami az intelligens rendszer egyik fő jellemzője, lehetővé teszi az eszközök működtetését interneten vagy vezeték nélküli hálózaton keresztül.
(1) Egy távirányítási modul integrálva van, amely támogatja a távparancsok fogadását, elemzését és végrehajtását.
(2) Kísérleti tesztek alapján ellenőrizik a távirányítás pontosságát és stabilitását. Az eredmények megerősítik, hogy a rendszer helyesen értelmezi és végrehajtja a parancsokat időben és megfelelő sebességgel.

4.3 Állapotfigyelő funkciók implementálása és validálása
Az állapotfigyelés lehetővé teszi az eszközök állapotának valós idejű követését és a korai anomáliák észlelését.
(1) Szintaktikus és adatgyűjtő modulok integrálva vannak az operációs adatok folyamatos gyűjtésére.
(2) Adatfeldolgozó és -elemző modulok értékelik az adatokat normális vagy anormális állapot meghatározására.
(3) Kísérletek alapján ellenőrzik az állapotfigyelés pontosságát és megbízhatóságát. Az eredmények azt mutatják, hogy a rendszer valós időben követi az állapotot, és időben jelez bármilyen anomáliát, vagy javító intézkedéseket indít el.

4.4 Hibaelőrejelző funkciók implementálása és validálása
A hibaelőrejelzés potenciális hibákat észlel a bekövetkezésük előtt, minimalizálva a termelésre és az általános életre gyakorolt hatást.
(1) Egy hibaelőrejelző modul integrálva van, amely hiba észlelési, diagnosztikai és riasztási képességeket tartalmaz.
(2) Kísérleti tesztek alapján ellenőrzik a riasztások időben való és pontos voltát. Az eredmények azt mutatják, hogy a rendszer megbízhatóan előrejelzi és riasztja a műveleti személyzetet a közelgő hibákról cselekvésre késztető és pontos értesítésekkel.

4.5 Rendszer teljesítményének értékelése és kísérleti eredmények elemzése
A távirányítás, az állapotfigyelés és a hiba-riasztó funkciók validálása után a rendszer teljesítményét stabilitás, megbízhatóság, pontosság és válaszidő alapján értékelik. A kísérleti eredmények elemzése potenciális problémákat és fejleszthető területeket azonosít, útmutatást nyújtva a jövőbeli fejlesztésekhez.

5.Összefoglalás
Miután bevezetett egy mesterséges intelligencia alapú intelligens irányítási rendszert, a teljesen zárt lekapcsolók képesek lesznek távirányításra, állapotfigyelésre és hiba-előrejelzésre, ezzel növelve a terjesztő vonalak stabilitását és biztonságát. Ugyanakkor optimalizált tervezés csökkenti a működési energiafogyasztást és költségeket, javítva a gazdasági hatékonyságot és az ökológiai fenntarthatóságot.