I dag er det elektrisk kraftsystem står overfor en radikal transformasjon over hele verden med avkarboniserende strømforsyning for å erstatte aldrende eiendeler og kontrollere naturressursene med ny informasjon og kommunikasjonsteknologi (IKT). En smart grid-teknologi er viktig for å gi enkel integrering og pålitelig service til forbrukerne. Et smart grid system er et selvforsynt strømnett system basert på digital automatiseringsteknologi for overvåking , kontroll og analyse innen forsyningskjeden. Dette systemet kan raskt finne løsningen på problemene i et eksisterende system som kan redusere arbeidsstyrken, og det vil målrette bærekraftig, pålitelig, sikker og kvalitetsstrøm til alle forbrukere.
Oversikt over Smart Grid Technology
Smart grid kan defineres som et smart elektrisk nettverk som kombinerer elektrisk nettverk og smart digital kommunikasjonsteknologi. Et smart nett kan levere elektrisk kraft fra flere og vidt distribuerte kilder, som fra vindturbiner, solenergisystemer , og kanskje til og med plug-in hybrid-elektriske biler.
Oversikt over Smart Grid Technology
Smart Grid Components
For å oppnå et modernisert smart grid, bør et bredt spekter av teknologier utvikles og må implementeres. Disse teknologiene er generelt gruppert i følgende viktige teknologiområder som diskutert nedenfor.
Intelligente apparater: Intelligente apparater kan bestemme når de skal forbruke energi basert på kundens forhåndsinnstilte preferanser. Dette kan føre til at man går bort for å redusere toppbelastninger som har innvirkning på kostnadene for strømproduksjon. For eksempel smarte sensorer, som temperaturføler som brukes i termiske stasjoner for å kontrollere kjeltemperaturen basert på forhåndsdefinerte temperaturnivåer.
Smarte kraftmålere: De smarte målerne gir toveiskommunikasjon mellom strømleverandører og sluttbrukerforbrukere for å automatisere faktureringsdatainnsamling, oppdage enhetsfeil og sende reparasjonsmannskap til den nøyaktige plasseringen mye raskere.
Smart Grid Components
Smartstasjoner: transformatorstasjoner er inkludert overvåking og kontroll av ikke-kritiske og kritiske operasjonsdata som strømstatus, effektfaktorytelse, bryter, sikkerhet, transformatorstatus osv. transformatorstasjoner brukes til å transformere spenning flere ganger på mange steder, noe som gir sikker og pålitelig levering av energi. Smarte nettstasjoner er også nødvendige for å dele strømmen i mange retninger. Substasjoner krever stort og veldig dyrt utstyr for å betjene, inkludert transformatorer, brytere, kondensatorbanker, strømbrytere, et nettverksbeskyttet relé og flere andre.
Smart Substations
Superledende kabler: Disse brukes til å gi kraftoverføring over lang avstand, og automatiserte overvåkings- og analyseverktøy som er i stand til å oppdage feil selv eller til og med forutsi kabel og svikt basert på sanntids datavær og avbruddshistorien.
Super ledende kabler
Integrert kommunikasjon: Nøkkelen til en smart grid-teknologi er integrert kommunikasjon. Det må være så raskt som nok til systemets sanntidsbehov. Avhengig av behovet brukes mange forskjellige teknologier i smart grid kommunikasjon som Programmerbar Logic Controller (PLC) , trådløs, mobil, SCADA (tilsynskontroll og datainnsamling) og BPL. Viktige hensyn for integrert kommunikasjon.
avta
Viktige hensyn for integrert kommunikasjon
- Enkel distribusjon
- Ventetid
- Standarder
- Data bæreevne
- Sikre
- Kapasitet for nettverksdekning
Viktige hensyn for integrert kommunikasjon
Fasormåleenheter (PMU): Dette brukes til å måle de elektriske bølgene på et strømnett ved hjelp av en vanlig tidskilde for synkronisering. Tidssynkronisereren tillater synkroniserte målinger i sanntid av flere eksterne målepunkter på rutenettet.
Fordeler med Smart Grid
- Integrer isolerte teknologier: smart grid muliggjør bedre energistyring
- Beskyttende styring av elektriske nettverk i nødssituasjoner
- Bedre etterspørsel, tilbud / etterspørselsrespons
- Bedre kraftkvalitet
- Redusere karbonutslipp
- Økt etterspørsel etter energi: Krever mer komplekse og kritiske løsninger med bedre energiledelse
- Fornybar integrasjon
Ulemper ved Smart Grid
Personvernproblemer
Den største bekymringen er sikkerhet i et smart grid system. Grid-systemet bruker noen smarte målere, som er automatiserte og gir kommunikasjon mellom kraftleverandør og kunde. Her kan noen typer smarte målere enkelt hackes, og de kan kontrollere strømforsyningen til en enkelt bygning eller et helt nabolag.
Grid Volatility
Smart Grid-nettverket har mye intelligens i kantene, det vil si ved inngangspunktet og på sluttbrukerens måler. Men rutenettet har ikke tilstrekkelig intelligens i midten, som styrer byttefunksjonene. Denne mangelen på integrert utvikling gjør nettet til et ustabilt nett. Ingeniørressurser har blitt strømmet til kraftproduksjon og forbrukerens energiforbruk, som er nettkanten. Imidlertid, hvis for mange noder legges til nettverket før du utvikler programvareintelligens for å kontrollere det, vil forholdene føre til et ustabilt smartnett.
Bruk av Smart Grid
Smart grid spiller en viktig rolle i moderne smarte teknologier. Følgende er de vanligste anvendelsene av smart grid-teknologi.
Fremtidige applikasjoner og tjenester | Sanntidsmarked |
Forretnings- og kundebehandling | Applikasjonsdataflyt til / fra sluttbrukerens energiledelsessystemer |
Smart lading av PHEV og V2G | Dataflyt for applikasjoner for PHEV-er |
Distribuert generering og lagring | Overvåking av distribuerte eiendeler |
Rutenettoptimalisering
| Selvhelbredende nett: feilbeskyttelse, strømbrudd, dynamisk spenningskontroll, værdataintegrasjon, sentralisert kondensatorbankkontroll, distribusjon og transformasjonsstasjonsautomatisering, avansert sensing, automatisk matekonfigurasjon. |
Krev svar | Avansert vedlikehold av etterspørsel og etterspørsel, belastningsprognoser og skifting. |
AMI (avansert måleinfrastruktur) | Tilbyr ekstern måleravlesning, tyverioppdagelse, forhåndsbetaling av kunder, mobil arbeidsstyringsadministrasjon |
Programvarekrav
Keil compiler, Language: Embedded C eller Assembly
Maskinvarekrav
Forprogrammerte mikrokontroller (AT89C51 / S52), energimåler, Max232, motstander, GSM-modul , LCD (16 × 2), LED, Krystalloscillator , Kondensatorer, dioder, transformator, regulator og belastning.
IOT-basert elektrisitetsmålermåling gjennom internett
Hovedmålet med dette prosjektet er å utvikle en IOT (internett av ting) basert energimåleravlesning som vises for forbrukne enheter og kostnad for forbruk, over internett i kart- og måleformat. I dette prosjektet hadde vi tatt en digital energimåler hvis blinkende LED-signal er grensesnittet til en mikrokontroller med 8051 familier gjennom en LDR. Per 1 enhet blinker LED-lampen 3200 ganger. LDR-sensoren gir et avbrudd til den programmerte mikrokontrolleren, hver gang lysmåleren blinker.
Blokkdiagram over Smart Energy Meter IoT-basert energimåler
Mikrokontrolleren tar denne avlesningen og viser den på en LCD som er behørig grensesnittet til mikrokontrolleren. Denne lesningen av energimåler sendes også til en GSM modemet mates av mikrokontrolleren via nivåskifter IC og RS232-kobling. Et SIM-kort som brukes i modemet som er internettaktivert, overfører dataene direkte til en dedikert webside for visning eller til kundens mobiltelefon, hvor som helst i verden i grafisk format med flere nivåer
Dermed handler alt om en oversikt over smart grid-teknologi. Vi håper at du har fått en bedre forståelse av dette konseptet. Videre, eventuelle spørsmål angående dette konseptet eller å implementere noen elektriske prosjekter , vennligst gi dine verdifulle forslag ved å kommentere i kommentarfeltet nedenfor. Her er et spørsmål til deg, Hva er fordelene med å bruke smart grid-teknologi ?