Uchunguzi wa Matumizi ya Teknolojia ya Mawakilishi wa Mikopo katika Ripoti za Umbo wa Nishati yenye Hekima

Wakati kuhesabu ubora wa umeme, voma ni sababu muhimu. Ubora wa voma huathiriwa kwa kutathmini tofauti za voma, mabadiliko, maono yasiyofaa, na uwiano wa viwango vitatu—na tofauti za voma kuwa chanzo muhimu zaidi. Ili kuhakikisha ubora wa voma, mara nyingi hupotofanuliwa. Sasa, njia inayotumika zaidi na inayofaa sana kwa kutofanulia voma ni ya kubadilisha tap changer za transformers za umeme.

Makala hii yanayozungumzia PLC na teknolojia ya mikrokompyuta ili kudhibiti na kutathmini regulator wa voma wa umeme wenye akili, na kutatua kwa haraka tofauti za voma bila kusababisha ongezeko la voma wakati wa kutofanulia.

1. Mfano wa Kazi na Matukio Muhimu ya Regulator wa Voma wa Umeme Wenye Akili

1.1 Mfano Wa Kazi Msingi

Regulator wa voma wa umeme wenye akili unajumuisha kitengo msingi na vitengo vya usaidizi. Kitengo msingi linajumuisha kondensas moja na mbili pamoja na transformer wa kudhibiti, ikifanya upatikanaji wa nguvu zisizofaa na kutofanulia voma kwa utaratibu.

Vitengo vya usaidizi vinajumuisha kitengo moja cha kudhibiti na vitengo vitatu vya kutatua. Kitengo cha kudhibiti kinachokumbuka na kutuma amri, ambazo hutambuliwa kwa undini na vitengo vya kutatua kufanya kudhibitia voma kwa muda.

Kama kitengo msingi, kitengo cha kudhibiti kinahakikisha kiwango cha uendelezi, ubunifu, na ukweli wa kutofanulia. Linapata kwa ufanisi voma ya feeder, kunawasha amri sahihi, na kutuma kwenye moduli ya kudhibiti tap changer ili kudumisha voma ya feeder kwenye kiwango chenye imara. Vitendo vyake vyamkubwa vinajumuisha:

• Kudhibiti na kutathmini voma ya feeder kwa muda—kurudia kwa haraka tofauti;

• Kudhibiti na kutathmini current ya mizigo ya chaguo;

• Kutoa huduma za kupunga matukio ya voma dogo, current nyingi, na joto zaidi.

1.2 Matukio Muhimu

Regulator wa voma wa umeme wenye akili una faida ifuatavyo:

• Ushirikiano wa kazi: Inatoa upatikanaji wa nguvu zisizofaa na kutofanulia voma. Wakati wa kutofanulia voma, inatoa asilimia kidogo ya nguvu zisizofaa kwa grid, kuboresha factor wa power, kupunguza madai ya mzunguko, kuboresha capacity ya mizigo, na kuhakikisha ubora wa voma. Pia, inaweza kutathmini voma na current ya viwango vitatu.

• Muundo mzuri na yenye hekima: Design unatumia insulation ya daraja kuboresha nguvu ya dielectric. Uhamishaji wa data kati ya vitengo vya kudhibiti na kutatua unatumia isolation ya voma, kushiriki data bila mafuta. Sensors zote za voma na current zinaunganishwa ndani, hakikisha reliability, stability, na rahisi ya kuweka.

• Kutofanulia voma kwa akili: Inapata automatically tap positions kulingana na kiwango cha mtumiaji na kurekebisha settings isiyosahihi ili kuhakikisha kazi safi ya grid.
  Kazi ya tap changer bila malipo: Kwa kuunganisha transformer wa kudhibiti na kondensas za nguvu zisizofaa, current za short-circuit wakati wa kutofanulia voma huwa ndogo, kukidhi impact ya kazi.

• Protection yenye akili: Inapiga macho kwa muda load ya mzunguko na joto la transformer; inatoka kwa mode ya kudhibiti kwa kutambua matukio yasiyofaa na kurudi kwenye kazi tangu conditions zianze kuanza.

• Kuripoti data kwa muda: Kitengo cha kudhibiti kinaripoti kwa kutosha voma, current, na idadi ya changes ya tap kabla na baada ya kila event ya kutofanulia.

• Mawasiliano mazuri ya undini: Data ya mahali panaopewa kusoma, na parameters za kutofanulia (kama vile intervals, voltage thresholds) zinaweza kubadilishwa kwa umbali—kuboresha kazi.

• Ingawa ni yenye bei nzuri, reliability, na safety, regulator wa voma wa umeme wenye akili unafaa kwa deployment kwa wingi katika rural power grids, kuchanganya matatizo ya tofauti za voma.

2. Utumiaji wa Teknolojia ya PLC katika Design ya Hardware ya Regulator wa Voma wa Umeme Wenye Akili

Kulingana na mahitaji ya kazi na specifications teknolojia za regulator wa voma wa umeme wenye akili, muundo wake wa hardware unaelezwa kwenye Figure 1.

2.1 Setup ya Microcontroller Basic System

Microcontroller basic system inatumia industrial personal computer (IPC), inatumia CPU card model inaitwa All2In2One na memory ya 256MB, inajumuisha serial miwili na parallel interface moja. Pia, inatumia graphics acceleration chip compatible na PCI2S3, na size ya graphics card inakuwa kati ya 1 hadi 2MB. Ili kuboresha reliability ya system, components zenye low-power zinatumika kurekebisha consumption ya current.

2.2 Configuration ya Input Channels

Wakati wa setup ya input channels, signals za input zinahesabiwa kama secondary signals kutoka voltage na current transformers. Signals hizi huzalishwa kabla ya kutumika ADC kwa input kwenye MCU. Circuit ya signal conditioning inajumuisha current na voltage transformers pamoja na three-stage operational amplifier. Current na voltage transformers huzalisha high voltages na currents kwenye smaller ones kwa precision na linearity nzuri. Three-stage op-amp hunongeza signals hizi zinalishwa na rectified.

2.3 Ukurasa wa Mipango wa Kitu cha Kumiliki ya PLC

Kwa ajili ya ripoti mfululizo wa umbo wa nguvu hii inayotumia akili, imechaguliwa kuwa na PLC tofauti za Panasonic series FP1, yenye uwezo wa matumizi ya hatua za programi hadi 5000, amri za kufanya kazi rahisi, na ufikiaji wa kutosha. Pia inatumia miamala ya RS485 twisted pair, inayoweza kupata kiwango cha utaratibu wa kutuma wa 100bps, na inaweza kusambaza hadi 32 PLC ndani ya umbali wa mita 1200. Aina hii ya PLC ina uwezo mzuri wa kuzingatia, anayeweza kuzingatia mzunguko wa diagramu na wakati wa kudhibiti ili kuhakikisha kwamba mfululizaji wa nguvu unafanyika vizuri.

2.4 Ukurasa wa Mipango ya Nyanja za Matumizi

Nyanja za matumizi zinatumia njia za matumizi ya akili. Kwa ajili ya kufanya mfululizaji wa nguvu kwa kutosha, kwa kutumia nguvu chache tu ya kubadilisha voltage na current, yanahitajika kuanzisha triggering ya zero-crossing, pamoja na kutatua switches za electronic ambazo hazitosikana na maudhui.

3. Matumizi ya Teknolojia ya Kumiliki ya PLC katika Undani wa Programu za Mfululizaji wa Nguvu wa Umeme wa Akili

3.1 Mzunguko wa Kutumia Programu

Baada ya kutumia umeme na kuanza mfululizaji wa nguvu wa umeme wa akili, lazima kufanya upimaji wa msingi na kujitathmini. Baada ya kuthibitisha kijitathmini, inahitajika kuchagua ikiwa kitu kinapokua katika mfumo wa kutumia au mfumo wa kufanya mipango. Katika mfumo wa kufanya mipango, vigezo vinaweza kukatanishwa kutumia keyboard kwa kuingia kwenye menyu ya kufanya mipango, kuchagua mapendekezo fulani, na kubadilisha thamani kwa kutumia vitufe vya juu na chini. Katika mfumo wa kutumia, utafutaji na kufunga digital inafanyika, kisha kuchagua njia sahihi za kufanya mfululizaji wa nguvu:

• Mfululizaji wa Kiotomatiki: Inafanya vituo vilivyotengenezwa ili kuchukua hatua za kuchukua mara kwa mara ili kuchukua hatua kama nguvu ni kwenye wastani uliyotengenezwa. Ikiwa ni hivyo, hakuna changamoto; vinginevyo, hatua zinachukuliwa ili kurekebisha nguvu kwenye wastani.

• Mfululizaji wa Kinyume: Utaratibu wa kinyume kwa kutumia buttons za paneli kubadilisha kiwango cha nguvu. Baada ya kumaliza kubadilisha nguvu, vitendo vya kuonyesha vinavyofanyika kwa kutumia programs zinatoa nguvu na thamani za current ya sekondari ya transformer, pamoja na vitendo vya kila siku vya regulator, kuhakikisha kwamba utaratibu unafanyika kwa muda mrefu.

3.2 Mzunguko wa Kupanga Mtazamo wa Programu

Kwa ajili ya kufikia mahitaji ya mtumiaji ya tofauti za nguvu, ni muhimu kwa kutosha kutumia algorithimu za kudhibiti. Hii inaleta kufanya hesabu za thamani za data set za kujifungua kwa kutumia hesabu za hisabati, kulinganisha na masharti ya kudhibiti, na kufanya matumizi ya akili kwa kubadilisha tap changer. Formulas za kufanya hesabu za current, nguvu, na power active ni zifuatazo:

(Note: The specific formulas for current, voltage, and active power measurement were not provided in your text, but typically involve standard electrical engineering calculations such as Ohm's law, power factor calculations, etc.)

Maelezo haya yanaelezea kwa kutosha jinsi mfululizaji wa nguvu wa umeme wa akili unafanya kazi, ukurasa wa hardware, na mzunguko wa software wa kudhibiti mfululizaji wa nguvu wa kutosha.

Katika formulas, i(k) na u(k) wanawakilisha thamani ya sampuli ya current na sampuli ya nguvu ya kiwango cha k-th, kwa hiyo, viwanavyo vingine kama Q na cosφ vinaweza kupata na kufanyika.

4. Muhatasira

Kwa kutest mfululizaji wa nguvu wa umeme wa akili, makala hii imepata kwamba kifaa kinaweza kufanya mfululizaji wa nguvu kwa muda mfupi, kuzuia tatizo kama vile surge na short circuit, kuhakikisha ustawi wa mfululizaji wa nguvu, na kufikia mfululizaji wa nguvu mzuri. Ni wazi kuona kwamba matumizi ya teknolojia ya kumiliki ya PLC katika mfululizaji wa nguvu wa umeme wa akili inaweza kufanya kwa kutosha kudhibiti na kufanya mfululizaji wa nguvu kwa kiotomatiki, kusongeza kasi ya mfululizaji, na kufanya kazi ni rahisi. Zaidi, si kuna surge wakati wa kufanya mfululizaji wa nguvu, na computer wa juu anaweza kuzingatia hali mbalimbali za kazi ya kifaa kwa kutosha, ambayo ina faida nyingi katika kubadilisha na kudhibiti stations za substations na distribution.