Reka Bentuk Sistem Kawalan Pintar untuk Penyingkat Tertutup Penuh dalam Litar Pembahagian

Pemerdasan telah menjadi arah pembangunan yang penting bagi sistem tenaga. Sebagai komponen penting dalam sistem tenaga, kestabilan dan keselamatan laluan jaringan pengedaran 10 kV sangat penting bagi operasi keseluruhan grid tenaga. Pemutus sambungan sepenuhnya tertutup, sebagai salah satu peranti utama dalam jaringan pengedaran, memainkan peranan yang signifikan; oleh itu, mencapai kawalan pintarnya dan reka bentuk yang dioptimumkan sangat penting untuk meningkatkan prestasi laluan pengedaran.

Kertas kerja ini memperkenalkan sistem kawalan pintar untuk pemutus sambungan sepenuhnya tertutup berdasarkan teknologi kecerdasan buatan, yang membolehkan kawalan jauh, pemantauan keadaan, peringatan awal cacat, dan fungsi-fungsi lain. Selain itu, reka bentuk tersebut dioptimumkan untuk mengurangkan penggunaan tenaga operasi dan kos, dengan demikian meningkatkan kecekapan ekonomi dan kelestarian alam sekitar laluan pengedaran.

1.Latar Belakang Penyelidikan: Ciri-ciri Laluan Pengedaran 10 kV dan Pemutus Sambungan Sepenuhnya Tertutup
1.1 Ciri-ciri dan isu-isu sedia ada laluan pengedaran 10 kV
Laluan pengedaran 10 kV adalah komponen utama dalam sistem tenaga China, ditandai dengan liputan luas, panjang laluan yang panjang, banyak nod, dan persekitaran operasi yang kompleks. Ciri-ciri ini membawa beberapa cabaran. Pertama, panjang yang luas dan jumlah nod yang banyak membuat operasi dan penyelenggaraan sukar, memerlukan banyak tenaga manusia dan sumber. Kedua, disebabkan persekitaran operasi yang kompleks, laluan pengedaran 10 kV sangat mudah terpengaruh oleh faktor alam dan manusia, menyebabkan kadar cacat yang tinggi. Ketiga, kerugian penghantaran yang besar menyebabkan penggunaan tenaga yang tinggi. Isu-isu ini menimbulkan cabaran kepada operasi stabil sistem tenaga dan pengedaran tenaga yang cekap. Oleh itu, diperlukan langkah-langkah yang efektif untuk menangani masalah-masalah ini dan meningkatkan kecekapan operasi dan kestabilan laluan pengedaran 10 kV.

1.2 Peranan dan ciri-ciri pemutus sambungan sepenuhnya tertutup
Pemutus sambungan sepenuhnya tertutup adalah peralatan tenaga penting yang mempunyai kawalan jauh, pemantauan keadaan, peringatan awal cacat, saiz yang ringkas, dan jangka hayat yang panjang. Mereka digunakan secara meluas dalam jaringan pengedaran untuk pengasingan, hubungan, dan penukaran. Pemutus sambungan ini meningkatkan kecekapan operasi, membolehkan pemantauan status pemutus secara real-time, memberikan sokongan data untuk pekerja pemeliharaan, memberikan amaran tepat masa untuk keadaan tidak biasa, dan menawarkan pemasangan dan pemeliharaan yang mudah. Reka bentuk mereka yang sepenuhnya tertutup secara berkesan melindungi daripada pengaruh persekitaran luar, memanjangkan jangka hayat.

1.3 Isu-isu sedia ada dengan pemutus sambungan sepenuhnya tertutup semasa
Walaupun mempunyai kelebihan, produk pasaran semasa masih mempunyai kekurangan. Pertama, ketepatan kawalan jauh tidak mencukupi, mungkin menyebabkan operasi yang tidak diingini atau gagal beroperasi, dengan demikian mempengaruhi kestabilan sistem tenaga. Kedua, lingkup pemantauan keadaan terhad dan tidak dapat sepenuhnya mencerminkan status operasi sebenar, menyebabkan kesukaran kepada pekerja pemeliharaan. Ketiga, disebabkan kelemahan reka bentuk dan pemilihan bahan, penggunaan tenaga masih relatif tinggi, yang tidak menguntungkan untuk pengurusan tenaga dan pengurangan emisi. Oleh itu, penambahbaikan dan optimuman diperlukan untuk meningkatkan prestasi dan kualiti pemutus sambungan sepenuhnya tertutup.

2.Arkitektur Sistem Kawalan Pintar Berasaskan AI untuk Pemutus Sambungan Sepenuhnya Tertutup
Reka bentuk arkitektur sistem kawalan pintar
Sistem kawalan pintar adalah komponen utama untuk mencapai operasi peranti yang automatik dan pintar. Untuk memenuhi keperluan kawalan dan meningkatkan kecekapan operasi, kertas kerja ini mencadangkan arkitektur sistem kawalan pintar yang terdiri daripada sensor, modul pengambilan data, modul pemprosesan data, modul kawalan, dan aktuator.

2.1 Komposisi dan fungsi sistem perkakasan
Sistem kawalan pintar terdiri daripada sensor, modul pengambilan data, modul pemprosesan data, modul kawalan, dan aktuator. Sensor bertindak sebagai organ indera sistem, memantau status peranti dan parameter persekitaran secara berterusan. Modul pengambilan data memproses data sensor pra dan menghantar data tersebut kepada modul pemprosesan data. Modul pemprosesan data melakukan analisis masa nyata dan merumuskan strategi kawalan berdasarkan hasil analisis dan objektif kawalan. Modul kawalan menghasilkan arahan kawalan yang sesuai, dan aktuator melaksanakan tindakan kawalan yang tepat. Melalui operasi koordinat komponen-komponen ini, sistem mencapai operasi peranti yang automatik dan pintar, meningkatkan kecekapan dan prestasi.

2.2 Pelaksanaan dan aliran kerja sistem perisian
Komponen perisian sistem kawalan pintar yang dicadangkan termasuk pengambilan data, pemprosesan data, rumusan strategi kawalan, dan pelaksanaan kawalan:
(1) Sensor memantau status peranti dan parameter persekitaran secara berterusan, menghantar data kepada modul pengambilan data untuk diproses pra.
(2) Modul pemprosesan data menganalisis data yang telah diproses pra secara masa nyata, mengekstrak maklumat yang berguna, dan merumuskan strategi kawalan berdasarkan hasil analisis dan matlamat kawalan. Modul kawalan mengeluarkan arahan yang sesuai, dan aktuator mengawal peranti dengan tepat, membolehkan operasi yang automatik dan pintar. Aliran kerja ini memastikan peranti boleh menyesuaikan diri secara dinamik berdasarkan data masa nyata dan keadaan persekitaran, meningkatkan kecekapan dan kualiti operasi.

3.Reka Bentuk Dioptimumkan Pemutus Sambungan Sepenuhnya Tertutup
3.1Objektif dan kaedah optimuman
Mentakrifkan objektif optimuman yang jelas—seperti meningkatkan kecekapan operasi, mengurangkan penggunaan tenaga, dan meningkatkan kestabilan—adalah prasyarat untuk reka bentuk sistem pintar. Kaedah reka bentuk yang sesuai, termasuk reka bentuk berdasarkan model, algoritma optimuman, dan kecerdasan buatan, kemudian dipilih untuk mengenal pasti penyelesaian optimum dengan mempertimbangkan pelbagai faktor.

3.2Pemilihan bahan dan reka bentuk struktur
Selepas menetapkan objektif dan kaedah optimuman, pemilihan bahan dan reka bentuk struktur berikutnya. Pemilihan bahan mempertimbangkan prestasi, kos, dan kebolehpercayaan untuk memenuhi keperluan praktikal. Reka bentuk struktur mempertimbangkan bentuk, saiz, berat, dan keserasian dengan peralatan lain, bertujuan untuk kesederhanaan dan kepaduan untuk meningkatkan keterpeliharaan dan keteroperasian.

3.3 Penilaian prestasi dan pengesahan eksperimen
Selepas reka bentuk bahan dan struktur, penilaian prestasi dan pengesahan eksperimen dijalankan. Penilaian prestasi menggunakan simulasi dan pemodelan komputer untuk meramal tingkah laku, manakala pengesahan eksperimen melibatkan operasi dunia nyata untuk mengumpul data prestasi. Pengesahan eksperimen adalah penting untuk memastikan reka bentuk memenuhi keperluan praktikal dan mewakili langkah akhir dalam pembangunan sistem kawalan cerdas.

4. Pelaksanaan dan Pengesahan Eksperimen Sistem Kawalan Cerdas
4.1 Pelaksanaan dan pengesahan fungsi kawalan jauh
Kawalan jauh, ciri utama sistem cerdas, membolehkan operasi peranti melalui internet atau rangkaian tanpa wayar.
(1) Modul kawalan jauh dimasukkan, menyokong penerimaan, penguraian, dan pelaksanaan arahan jauh.
(2) Ujian eksperimen mengesahkan ketepatan dan kestabilan kawalan jauh. Keputusan mengesahkan sistem mentafsir dan melaksanakan arahan dengan respons yang tepat pada masa dan kelajuan yang mencukupi.

4.3 Pelaksanaan dan pengesahan fungsi pemantauan keadaan
Pemantauan keadaan membolehkan penjejakan status peranti secara real-time dan pengesanan anomali awal.
(1) Sensor dan modul pengambilan data dimasukkan untuk mengumpul data operasi secara berterusan.
(2) Modul pemprosesan dan analisis data menilai data untuk menentukan status normal atau tidak normal.
(3) Eksperimen mengesahkan ketepatan dan kebolehpercayaan pemantauan. Keputusan menunjukkan penjejakan status secara real-time dan amaran atau tindakan pembetulan yang tepat pada masa itu.

4.4 Pelaksanaan dan pengesahan fungsi amaran awal cacat
Amaran awal cacat mendeteksi kegagalan potensial sebelum berlaku, mengurangkan impak kepada pengeluaran dan kehidupan seharian.
(1) Modul amaran awal cacat dimasukkan, mempunyai keupayaan pendeteksian, diagnosis, dan memberi amaran.
(2) Eksperimen mengesahkan keterbatasan dan ketepatan amaran. Keputusan menunjukkan sistem dengan tepat meramal dan memberi amaran kepada operator tentang kegagalan yang akan berlaku dengan notifikasi yang tepat dan boleh ditindaklanjuti.

4.5 Penilaian prestasi sistem dan analisis hasil eksperimen
Selepas mengesahkan fungsi kawalan jauh, pemantauan keadaan, dan amaran cacat, prestasi keseluruhan sistem dinilai berdasarkan kestabilan, kebolehpercayaan, ketepatan, dan kelajuan respons. Analisis hasil eksperimen mengenal pasti isu-isu potensial dan bidang untuk penambahbaikan, memberikan panduan untuk pembangunan masa depan.

5. Kesimpulan
Dengan melaksanakan sistem kawalan cerdas berdasarkan kecerdasan buatan, disconnector tertutup sepenuhnya dapat mencapai kawalan jauh, pemantauan keadaan, dan amaran awal cacat, seterusnya meningkatkan kestabilan dan keselamatan laluan pengedaran. Pada masa yang sama, reka bentuk yang dioptimumkan mengurangkan penggunaan tenaga operasi dan kos, meningkatkan kecekapan ekonomi dan kelestarian alam sekitar.