Жоғары көлемдегі жабқыштар үшін Уақытша Көздейтін және Араласқан Оқиғаларды Алыпкелетін Жүйенің Құрылымы

Жоғары көлемдегі жабқыштардың іске қосылуының абалы электр желілерінің қауіпсіздігі мен стабилдігіне тиесілі. Азықта, жоғары көлемдегі жабқыштардың қызмет ету және техникалық қызметкерлері (O&M) бірнеше күрделіліктермен күресуде—сыртқы O&M әдістері ұзақ уақытты қолдану, жауап беру жылдамдығы жетіспейді, олар саласында қателерді дәл болжау қиын. Бұл шарттарда, жоғары көлемдегі жабқыштар үшін алыста бақылау және қате алдын алу жүйесін әзірлеу маңызды.

1. Алыста бақылау және қате алдын алу жүйесінің жалпы құрылымы

1.1 Негізгі концепция

Жоғары көлемдегі жабқыштар үшін алыста бақылау және қате алдын алу жүйесі — бұл реалдық уақытта бақылау, алыстан басқару және қателерді дәл болжау үшін көптеген технологияларды біріктірген интеллектуалды шешім. Сенсорлық технологияларды (мысалы, инфракызыл термометрия, вибрация бақылауы) пайдаланып, иштеу деректерін жинау, хабарласу технологиялары арқылы деректерді растау, және деректерді талдау (деректерді тереңдеу және машиндік оқыту) арқылы қателерді болжау.

1.2 Жүйенің құрылымы

• Деректерді жинау деңгейі: Аралық температура, вибрация, ағым және напряжение сызықтың өзгерісін жинау үшін әртүрлі сенсорларды орналастыру.

• Деректерді растау деңгейі: Комплексті электромагниттік аймақтарда да растау үшін радиожолмен немесе оптикалық кабельмен қолдану.

• Деректерді талдау деңгейі: Деректерді тазалау, тереңдеу және модельдеу әдістерін қолдану арқылы деректерді терең талдау және жабық қателерді анықтау.

• Пайдаланушыларды басқару деңгейі: Операторларға алыстан басқару, параметрлерді нақтылау, деректерді іздеу және пайдаланушылардың рұқсаттарын басқару үшін қолайлы интерфейс беру.

Бұл деңгейлер — деректерді жинау, растау, талдау және көрсету — бірге іске асу арқылы, жабқыштарды басқару үшін толық, үздік жүйені құрайды.

2. Бақылау технологиялары және деректерді талдау шешімдері

2.1 Бақылау технологияларының құрылымы

Инфракызыл термометрия беттегі инфракызыл радиациясын бақылау арқылы температураны өлшеу; жоғары температура қисық контакт немесе басқа жабық қателерді көрсетеді. Электр параметрлері (ағым/напряжение) өлшемдер арқылы бақылау арқылы кестелік анализ арқылы кыскаша септік немесе жоғары заттеу қателерін анықтау.

2.2 Деректерді талдау схемасы

Бірінші, жетістіктерді тазалау және өнімділікті арттыру үшін фильтрлік алгоритмдер және шекаралық логика қолданылады. Кейін, деректерді тереңдеу алгоритмдері бақылау айнымалылары арасындағы жабық байланыстарды анықтайтын және қателерді болжау үшін моделдер құрайды. Соңында, машиндік оқыту алгоритмдері тарыхый деректер базасынан өту арқылы бақылау деректері мен қателер типтерінің арасындағы байланысты қалыптастырып, қателерді болжау үшін трендтерді ұсынады. Егер болжамдар белгіленген шекараларды және логикалық ережелерді астығанда, жүйе автоматты түрде қате алдын алу сигналын қолданады.

3. Жүйенің қолданылуы

3.1 Жүйенің орналасуы

• Сенсорлар: Температураны өлшеу үшін негізгі жылу құбылыс орындарында (мысалы, контакт нүктелерінде) инфракызыл сенсорларды орналастыру; вибрация сенсорлары маңызды механикалық нүктелерде (мысалы, айналу штангалары, іске қосылу механизмдерінің корпусында) орналастырылады.

• Деректерді растау: Жоғары қауіпсіздікке қажет болғанда немесе аралық қысқа болғанда, радиожолмен (соқырлық диапазондары мен протоколдарымен) қолдану; ұзын аралық немесе жоғары қауіпсіздік қажет болғанда, оптикалық кабельлер қолданылады, оларды стандарттар бойынша орналастырып, сигналдың жоюын минималдау.

• Программалық қамтамасыз ету: Бақылау және ескерту программасын орналастыру алдында, оның иштеу мезгілін нақтылау. Орналастырудан кейін, деректерді өлшеу жиілігі және ескерту шекаралары сипатталады, аппараттық-программалық сәйкестікті және стабильді иштеуді қамтамасыз ету үшін.

3.2 Жүйенің тестілеуі

Функционалдық тесттер сигнал симуляторларын қолданып, әртүрлі жабқыш абалын бейнелейді, температура, вибрация және электр параметрлері бойынша деректерді дәлдігін тексеру. Реалдық уақытта бақылау жабықтыру операцияларында интерфейс тең жаңартылатындай қалыптасқан жағдайда тексерілетін. Қате ескерту функциясы қатынасын арнайы қате жағдайларын жасау арқылы тексеру, олармен қатар, мерзімді ескертулерді тексеру. Итерациялық тестілеу, проблемаларды шешу және оптимизация жүйені практикалық электр желілерінің талаптарына сай етеді.

4. Жүйенің қызмет ету деңгейін бағалау

4.1 Бағалау үлгілері

Негізгі қызмет ету үлгілері:

• Қате ескерту дәлдігі: (Туындаған қателер саны / Жалпы қателер саны) × 100%. Жоғары дәлдік қателерді дәл анықтау қабілетін көрсетеді.

• Жалған ескерту үлгісі: (Жалған ескертулер саны / Жалпы ескертулер саны) × 100%. Төмен үлгі не қажетсіз техникалық қызметтерді талап етпейді, жүйенің сенімділігін арттырады.

• Деректерді реалдық уақытта қызмет ету: Деректерді жинау және көрсету аралығын өлшеу; қысқа аралықтарда жоғары жауап беру қабілетін қамтамасыз етеді.

• Жүйе стабилдігі: Жалғыз жұмыс уақыты мен жоғалу дәрежесі арқылы бағаланады—стабильды іске қосу мониторингдің қатысуын және ескертулерді өткізуге әлсіздікті минималдауға ықпал етеді.

4.2 Бағалау Нәтижелері

Оптимизациядан кейін, деректерді көрсету уақыты ~3 секундтан 1 секундтан төменге түсті, осы нәтижеде ақпараттық деңгей өте маңызды қалыптасқан. Ай сайынғы жоғалу саны ~5-тен ~3-ке түсті. Жаңартылған аппараттық және программалық жүйелердің оңайлануы және оперативті жад басқаруы жүйенің құлауын азайтты. Сирек жоғалу жағдайлары үшін, жоғалу образцы базасын кеңейтіп, гүлдені өту алгоритмдерін қолдану, татаулы жоғалу өрнектерін тану қабілетін жақсартып, жүйенің негізгі жетіспеушіліктерін жақсартуды қолдады.

5. Қолданыс Кеңейтілуі және Техникалық Жетістіктер

5.1 Қолданыс Кеңейтілуі

Электр энергиясы секторында, жүйе кең кросс-интеграцияға ықпал етеді:

• Подстанция Интеграциясы: Ол трансформаторлар, коммутаторлар және т.б. үшін мониторинг жүйелерімен біріктірілген, централизован анализ үшін біріктірілген деректер платформасын құрайды. Мысалы, ажыратқыш температуралық аномалияларын, трансформаторлық жүк және масының температурасының деректерін біріктіру, подстанцияның денсаулығын жалпы бағалауға, жоғалу орындалуына қарсы қолданылатын превентивті жүк жаңартуын ықпал етеді.

• Ақылды электр желілерінің жұмысы: Электр желілерінің диспетчерлеу жүйелерімен интеграцияланған, ол диспетчерлеу орталықтарына реал уақытта ажыратқыштардың абалын береді, динамикалық жұмыс істеу өзгертулерін ықпал етеді. Сәтті интеграция стандарттылық деректер форматтарына, ұлттықтық хабарласу протоколдарына және жүйе жиынтығындағы динамикалық мониторинг үшін кросс-құрылғы корреляциялық моделдерін құрастыратын жаңартылған аналитикалық программаға байланысты болады.

5.2 Техникалық Жетістіктерінің Басты Багыттары

Келесі жетістіктер жаңа технологияларды пайдалану керек:

• Жаңартылған Сенсорлар: MEMS (Микроэлектромеханикалық системалар) сенсорлары кішкентай өлшем, төмен энергия және жоғары дәлдік—мысалы, MEMS акселерометрлері вибрация мониторингі үшін. Фиброоптикалық температуралық сенсорлар электромагниттік ауызшауынан алып тастайды, сондықтан да ыңғайлаулы оқылуын қамтамасыз етеді.

• AI Алгоритмдері: CNN (Конволюциялық нейрондық тармактар) сызықты алгоритмдері үлкен деректер жинағынан татаулы жоғалу өрнектерін автоматты түрде үйренеді, бұл болжамды дәлдікті жақсартады.

• Кибербақылау: Жетістік-жетістік шифрлау өткізілген және жаңартылған деректерді қорғайды. Ерекше рөлге негізделген кіру басқаруы жоғары деңгейдегі деректерді қорғайды, электр энергиясы системаларындағы келесі маңызды деректердің конфиденциальдығы мен қауіпсіздігін қамтамасыз етеді.

6. Қорытынды

Жоғары напрямдагы ажыратқыштар үшін жалғыз мониторинг және жоғалу өрнектерін болжау жүйесі совремалық электр энергиясы системаларында маңызды рөл атқарады. Бұл статья оның құрылымдық принциптерін, архитектурасын, мониторинг және деректерді талдау үшін синергиялық интеграциясын сипаттайды, бұл қатысушы функционалдық қауіпсіздікті қамтамасыз етеді. Жылдам жобалау және тестілеу арқылы, жүйенің стабилдігі және қауіпсіздігі расталады. Бағыттау өлшемдері күштерін және жалғасқан оптимизацияларды басқарады. МЕМС сенсорлар, AI-дің талдау қабілеттері және кибербақылау үшін маңызды потенциалы бар болғандықтан, жүйе ақылды, ұстандырылған және қауіпсіз электр энергиясы желілерінің жұмысын қамтамасыз етеді.