การออกแบบระบบควบคุมอัจฉริยะสำหรับตัวตัดวงจรป้อนแบบปิดสนิทในสายส่งไฟฟ้า

การอัจฉริยะได้กลายเป็นทิศทางการพัฒนาที่สำคัญสำหรับระบบพลังงานไฟฟ้า ด้วยความที่เป็นส่วนประกอบหลักของระบบพลังงานไฟฟ้า การมีเสถียรภาพและความปลอดภัยของสายจำหน่ายไฟฟ้าแรงดัน 10 กิโลโวลต์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการดำเนินงานโดยรวมของระบบเครือข่ายไฟฟ้า สวิตช์ตัดวงจรแบบปิดสนิทซึ่งเป็นหนึ่งในอุปกรณ์สำคัญในระบบจำหน่ายไฟฟ้า มีบทบาทสำคัญ ดังนั้น การบรรลุการควบคุมอัจฉริยะและการออกแบบที่เหมาะสมจะเป็นสิ่งที่จำเป็นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของสายจำหน่ายไฟฟ้า

บทความนี้นำเสนอระบบควบคุมอัจฉริยะสำหรับสวิตช์ตัดวงจรแบบปิดสนิทที่อาศัยเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ ทำให้สามารถควบคุมระยะไกล ตรวจสอบสภาพ แจ้งเตือนข้อผิดพลาดล่วงหน้า และฟังก์ชันอื่น ๆ นอกจากนี้ การออกแบบยังได้รับการปรับปรุงเพื่อลดการใช้พลังงานและต้นทุนในการดำเนินงาน ทำให้เพิ่มประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจและความยั่งยืนทางสิ่งแวดล้อมของสายจำหน่ายไฟฟ้า

1. พื้นหลังการวิจัย: ลักษณะของสายจำหน่ายไฟฟ้าแรงดัน 10 กิโลโวลต์และสวิตช์ตัดวงจรแบบปิดสนิท
1.1 ลักษณะและปัญหาที่มีอยู่ของสายจำหน่ายไฟฟ้าแรงดัน 10 กิโลโวลต์
สายจำหน่ายไฟฟ้าแรงดัน 10 กิโลโวลต์เป็นส่วนประกอบหลักของระบบพลังงานไฟฟ้าในประเทศจีน โดยมีลักษณะครอบคลุมพื้นที่กว้าง ความยาวของสายมาก จุดเชื่อมต่อหลายจุด และสภาพแวดล้อมการทำงานที่ซับซ้อน ลักษณะเหล่านี้นำมาซึ่งความท้าทายหลายประการ ประการแรก ความยาวและความหลากหลายของจุดเชื่อมต่อทำให้การดำเนินงานและการบำรุงรักษาเป็นไปด้วยความยากลำบาก ต้องใช้กำลังคนและทรัพยากรจำนวนมาก ประการที่สอง เนื่องจากสภาพแวดล้อมการทำงานที่ซับซ้อน สายจำหน่ายไฟฟ้าแรงดัน 10 กิโลโวลต์มีความไวต่อปัจจัยธรรมชาติและมนุษย์ ทำให้มีอัตราการเกิดข้อผิดพลาดสูง ประการที่สาม การสูญเสียในการส่งส่งทำให้มีการใช้พลังงานสูง ปัญหาเหล่านี้สร้างความท้าทายต่อการดำเนินงานที่มั่นคงของระบบพลังงานไฟฟ้าและการกระจายพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้น จำเป็นต้องมีมาตรการที่มีประสิทธิภาพเพื่อรับมือกับปัญหาเหล่านี้และเพิ่มประสิทธิภาพและความมั่นคงในการดำเนินงานของสายจำหน่ายไฟฟ้าแรงดัน 10 กิโลโวลต์

1.2 บทบาทและลักษณะของสวิตช์ตัดวงจรแบบปิดสนิท
สวิตช์ตัดวงจรแบบปิดสนิทเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่สำคัญ มีคุณสมบัติในการควบคุมระยะไกล ตรวจสอบสภาพ แจ้งเตือนข้อผิดพลาดล่วงหน้า มีขนาดเล็กและอายุการใช้งานยาวนาน ได้รับการใช้งานอย่างกว้างขวางในระบบจำหน่ายไฟฟ้าเพื่อการแบ่งแยก การเชื่อมต่อ และการเปลี่ยนแปลงสถานะ อุปกรณ์เหล่านี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการดำเนินงาน ทำให้สามารถตรวจสอบสถานะสวิตช์ได้ในเวลาจริง ให้ข้อมูลสนับสนุนแก่เจ้าหน้าที่บำรุงรักษา แจ้งเตือนข้อผิดปกติอย่างทันท่วงที และมีการติดตั้งและการบำรุงรักษาที่สะดวก การออกแบบที่ปิดสนิทด้านนอกช่วยป้องกันผลกระทบจากสภาพแวดล้อมภายนอก ทำให้เพิ่มอายุการใช้งาน

1.3 ปัญหาที่มีอยู่ของสวิตช์ตัดวงจรแบบปิดสนิทที่มีอยู่ในปัจจุบัน
แม้ว่าจะมีข้อดี แต่อุปกรณ์ที่มีอยู่ในตลาดยังมีข้อบกพร่องบางประการ ประการแรก ความแม่นยำในการควบคุมระยะไกลไม่เพียงพอ อาจทำให้เกิดการทำงานโดยไม่ตั้งใจหรือไม่สามารถทำงานได้ ทำให้ส่งผลกระทบต่อความมั่นคงของระบบพลังงานไฟฟ้า ประการที่สอง ขอบเขตของการตรวจสอบสภาพมีจำกัดและไม่สามารถสะท้อนสถานะการทำงานจริงได้อย่างครบถ้วน ทำให้เจ้าหน้าที่บำรุงรักษาประสบปัญหา ประการที่สาม เนื่องจากการออกแบบและวัสดุที่เลือกใช้ การใช้พลังงานยังคงสูง ซึ่งไม่เป็นประโยชน์ต่อการประหยัดพลังงานและการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ดังนั้น จำเป็นต้องมีการปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและคุณภาพของสวิตช์ตัดวงจรแบบปิดสนิท

2. โครงสร้างของระบบควบคุมอัจฉริยะบนพื้นฐานของ AI สำหรับสวิตช์ตัดวงจรแบบปิดสนิท
การออกแบบโครงสร้างของระบบควบคุมอัจฉริยะ
ระบบควบคุมอัจฉริยะเป็นส่วนประกอบหลักในการบรรลุการดำเนินงานอัตโนมัติและอัจฉริยะของอุปกรณ์ เพื่อตอบสนองความต้องการในการควบคุมและเพิ่มประสิทธิภาพในการดำเนินงาน บทความนี้เสนอโครงสร้างของระบบควบคุมอัจฉริยะที่ประกอบด้วยเซ็นเซอร์ โมดูลการรวบรวมข้อมูล โมดูลการประมวลผลข้อมูล โมดูลการควบคุม และตัวกระทำ

2.1 การประกอบและฟังก์ชันของระบบฮาร์ดแวร์
ระบบควบคุมอัจฉริยะประกอบด้วยเซ็นเซอร์ โมดูลการรวบรวมข้อมูล โมดูลการประมวลผลข้อมูล โมดูลการควบคุม และตัวกระทำ เซ็นเซอร์ทำหน้าที่เป็นอวัยวะรับรู้ของระบบ ทำการตรวจสอบสถานะของอุปกรณ์และพารามิเตอร์สิ่งแวดล้อมอย่างต่อเนื่อง โมดูลการรวบรวมข้อมูลทำการประมวลผลข้อมูลจากเซ็นเซอร์เบื้องต้นแล้วส่งต่อไปยังโมดูลการประมวลผลข้อมูล โมดูลการประมวลผลข้อมูลทำการวิเคราะห์ข้อมูลในเวลาจริงและกำหนดกลยุทธ์การควบคุมตามผลการวิเคราะห์และเป้าหมายการควบคุม โมดูลการควบคุมสร้างคำสั่งควบคุมที่เหมาะสม และตัวกระทำทำการควบคุมอุปกรณ์อย่างแม่นยำ ผ่านการทำงานร่วมกันของส่วนประกอบเหล่านี้ ระบบสามารถดำเนินงานอัตโนมัติและอัจฉริยะ ทำให้เพิ่มประสิทธิภาพและความสามารถในการทำงาน

2.2 การดำเนินการและกระบวนการทำงานของระบบซอฟต์แวร์
ส่วนซอฟต์แวร์ของระบบควบคุมอัจฉริยะที่เสนอประกอบด้วยการรวบรวมข้อมูล การประมวลผลข้อมูล การกำหนดกลยุทธ์การควบคุม และการควบคุมการดำเนินการ:
(1) เซ็นเซอร์ทำการตรวจสอบสถานะของอุปกรณ์และพารามิเตอร์สิ่งแวดล้อมอย่างต่อเนื่อง แล้วส่งข้อมูลไปยังโมดูลการรวบรวมข้อมูลเพื่อทำการประมวลผลเบื้องต้น
(2) โมดูลการประมวลผลข้อมูลทำการวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้รับประมวลผลในเวลาจริง ทำการสกัดข้อมูลที่มีประโยชน์ และกำหนดกลยุทธ์การควบคุมตามผลการวิเคราะห์และเป้าหมายการควบคุม โมดูลการควบคุมส่งคำสั่งที่เหมาะสม และตัวกระทำทำการควบคุมอุปกรณ์อย่างแม่นยำ ทำให้สามารถดำเนินงานอัตโนมัติและอัจฉริยะ กระบวนการทำงานนี้ทำให้อุปกรณ์สามารถปรับตัวตามข้อมูลและสภาพแวดล้อมในเวลาจริง ทำให้เพิ่มประสิทธิภาพและความสามารถในการทำงาน

3. การออกแบบที่เหมาะสมของสวิตช์ตัดวงจรแบบปิดสนิท
3.1 เป้าหมายและวิธีการปรับปรุง
การกำหนดเป้าหมายการปรับปรุงที่ชัดเจน เช่น การเพิ่มประสิทธิภาพในการดำเนินงาน การลดการใช้พลังงาน และการเพิ่มความมั่นคง เป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการออกแบบระบบอัจฉริยะ จากนั้นเลือกวิธีการที่เหมาะสม เช่น การออกแบบตามแบบจำลอง การใช้ขั้นตอนวิธีการปรับปรุง และปัญญาประดิษฐ์ เพื่อหาแนวทางที่เหมาะสมที่สุดโดยพิจารณาจากปัจจัยหลาย ๆ ประการ

3.2 การเลือกวัสดุและการออกแบบโครงสร้าง
หลังจากกำหนดเป้าหมายและวิธีการปรับปรุงแล้ว การเลือกวัสดุและการออกแบบโครงสร้างจะตามมา การเลือกวัสดุพิจารณาถึงประสิทธิภาพ ต้นทุน และความน่าเชื่อถือเพื่อตอบสนองความต้องการในการใช้งานจริง การออกแบบโครงสร้างพิจารณาถึงรูปทรง ขนาด น้ำหนัก และความเข้ากันได้กับอุปกรณ์อื่น ๆ โดยมีเป้าหมายเพื่อความง่ายในการบำรุงรักษาและการใช้งาน

3.3 การประเมินประสิทธิภาพและการตรวจสอบทดลอง
หลังจากออกแบบวัสดุและโครงสร้าง การประเมินประสิทธิภาพและการตรวจสอบทดลองจะถูกดำเนินการต่อไป การประเมินประสิทธิภาพใช้การจำลองและแบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อทำนายพฤติกรรม ในขณะที่การตรวจสอบทดลองมีการดำเนินงานในโลกจริงเพื่อรวบรวมข้อมูลประสิทธิภาพ การตรวจสอบทดลองมีความสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าการออกแบบตรงตามความต้องการในทางปฏิบัติและเป็นขั้นตอนสุดท้ายในการพัฒนาระบบควบคุมอัจฉริยะ

4. การดำเนินการและการตรวจสอบทดลองของระบบควบคุมอัจฉริยะ
4.1 การดำเนินการและการตรวจสอบฟังก์ชันการควบคุมระยะไกล
การควบคุมระยะไกล เป็นคุณสมบัติสำคัญของระบบอัจฉริยะ ทำให้สามารถควบคุมอุปกรณ์ผ่านอินเทอร์เน็ตหรือเครือข่ายไร้สายได้
(1) มีการรวมโมดูลควบคุมระยะไกล เพื่อสนับสนุนการรับคำสั่งระยะไกล การวิเคราะห์ และการดำเนินการ
(2) การทดสอบทดลองยืนยันความแม่นยำและความเสถียรของการควบคุมระยะไกล ผลลัพธ์ยืนยันว่าระบบแปลความหมายและดำเนินการตามคำสั่งอย่างถูกต้อง โดยมีการตอบสนองทันท่วงทีและมีความเร็วเพียงพอ

4.3 การดำเนินการและการตรวจสอบฟังก์ชันการตรวจสอบสภาพ
การตรวจสอบสภาพช่วยให้สามารถติดตามสถานะของอุปกรณ์ในเวลาจริงและตรวจพบความผิดปกติล่วงหน้าได้
(1) มีการรวมเซ็นเซอร์และโมดูลการเก็บข้อมูลเพื่อทำการเก็บข้อมูลการทำงานอย่างต่อเนื่อง
(2) โมดูลการประมวลผลและวิเคราะห์ข้อมูลประเมินข้อมูลเพื่อกำหนดว่าอยู่ในสถานะปกติหรือผิดปกติ
(3) การทดลองยืนยันความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของการตรวจสอบ ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าระบบสามารถติดตามสถานะในเวลาจริงและแจ้งเตือนหรือดำเนินการแก้ไขทันท่วงทีเมื่อมีความผิดปกติ

4.4 การดำเนินการและการตรวจสอบฟังก์ชันการเตือนภัยล่วงหน้า
การเตือนภัยล่วงหน้าตรวจจับความผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นก่อนที่จะเกิดขึ้นจริง ลดผลกระทบต่อการผลิตและชีวิตประจำวัน
(1) มีการรวมโมดูลการเตือนภัยล่วงหน้า พร้อมความสามารถในการตรวจจับความผิดพลาด การวินิจฉัย และการแจ้งเตือน
(2) การทดลองยืนยันความทันท่วงทีและความแม่นยำของการเตือนภัย ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าระบบสามารถทำนายและแจ้งเตือนผู้ดำเนินการเกี่ยวกับความผิดพลาดที่กำลังจะเกิดขึ้นได้อย่างเชื่อถือได้และมีการแจ้งเตือนที่ถูกต้องและสามารถดำเนินการได้

4.5 การประเมินประสิทธิภาพของระบบและการวิเคราะห์ผลการทดลอง
หลังจากตรวจสอบฟังก์ชันการควบคุมระยะไกล การตรวจสอบสภาพ และการเตือนภัยล่วงหน้าแล้ว จะทำการประเมินประสิทธิภาพของระบบโดยรวมตามความเสถียร ความน่าเชื่อถือ ความแม่นยำ และความเร็วในการตอบสนอง การวิเคราะห์ผลการทดลองระบุปัญหาและพื้นที่ที่ต้องปรับปรุง ให้คำแนะนำสำหรับการพัฒนาในอนาคต

5. สรุป
โดยการดำเนินการระบบควบคุมอัจฉริยะบนพื้นฐานของปัญญาประดิษฐ์ สวิตช์แยกวงจรป้อนไฟฟ้าที่ปิดสนิทสามารถทำได้ทั้งการควบคุมระยะไกล การตรวจสอบสภาพ และการเตือนภัยล่วงหน้า ซึ่งช่วยเพิ่มความเสถียรและความปลอดภัยของสายส่งไฟฟ้า นอกจากนี้ การออกแบบที่ได้รับการปรับปรุงยังช่วยลดการใช้พลังงานในการดำเนินการและค่าใช้จ่าย ทำให้เกิดประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจและความยั่งยืนทางสิ่งแวดล้อม