ภาพรวมของเทคโนโลยี Smart Grid และการทำงานและการใช้งาน (สำหรับระบบไฟฟ้าที่มีอยู่)

ปัจจุบัน ระบบพลังงานไฟฟ้า กำลังเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงในทั่วโลกด้วยการจ่ายกระแสไฟฟ้าแบบแยกส่วนเพื่อทดแทนสินทรัพย์ที่มีอายุมากและควบคุมทรัพยากรธรรมชาติด้วยข้อมูลใหม่และ เทคโนโลยีการสื่อสาร (ICT). เทคโนโลยีสมาร์ทกริดเป็นสิ่งสำคัญในการให้บริการที่ง่ายและเชื่อถือได้แก่ผู้บริโภค ระบบสมาร์ทกริดคือระบบโครงข่ายไฟฟ้าแบบพึ่งตนเองตาม เทคโนโลยีดิจิตอลอัตโนมัติสำหรับการตรวจสอบ ควบคุมและวิเคราะห์ภายในห่วงโซ่อุปทาน ระบบนี้สามารถค้นหาวิธีแก้ปัญหาได้อย่างรวดเร็วในระบบที่มีอยู่ซึ่งสามารถลดพนักงานและจะกำหนดเป้าหมายการผลิตไฟฟ้าที่ยั่งยืนเชื่อถือได้ปลอดภัยและมีคุณภาพให้กับผู้บริโภคทุกคน

ภาพรวมของเทคโนโลยี Smart Grid

โครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะสามารถกำหนดให้เป็นเครือข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะที่รวมเครือข่ายไฟฟ้าและเทคโนโลยีการสื่อสารดิจิทัลอัจฉริยะ สมาร์ทกริดสามารถให้พลังงานไฟฟ้าจากแหล่งที่มาที่หลากหลายและกระจายอยู่ทั่วไปเช่นจากกังหันลม ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ หรือแม้กระทั่งรถยนต์ไฟฟ้าปลั๊กอินไฮบริด

ภาพรวมของเทคโนโลยี Smart Grid

ส่วนประกอบสมาร์ทกริด

เพื่อให้บรรลุสมาร์ทกริดที่ทันสมัยควรมีการพัฒนาเทคโนโลยีที่หลากหลายและต้องนำมาใช้ โดยทั่วไปเทคโนโลยีเหล่านี้แบ่งออกเป็นกลุ่มเทคโนโลยีหลัก ๆ ดังที่กล่าวไว้ด้านล่าง

เครื่องใช้ไฟฟ้าอัจฉริยะ: เครื่องใช้ไฟฟ้าอัจฉริยะสามารถตัดสินใจได้ว่าจะใช้พลังงานเมื่อใดตามความต้องการของลูกค้าที่ตั้งไว้ล่วงหน้า สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การลดภาระสูงสุดซึ่งมีผลกระทบต่อต้นทุนการผลิตไฟฟ้า ตัวอย่างเช่นเซ็นเซอร์อัจฉริยะเช่นเซ็นเซอร์อุณหภูมิซึ่งใช้ในสถานีระบายความร้อนเพื่อควบคุมอุณหภูมิหม้อไอน้ำตามระดับอุณหภูมิที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

มิเตอร์ไฟฟ้าอัจฉริยะ: มาตรวัดอัจฉริยะให้การสื่อสารสองทางระหว่างผู้ให้บริการไฟฟ้าและผู้บริโภคที่เป็นผู้ใช้ปลายทางเพื่อรวบรวมข้อมูลการเรียกเก็บเงินโดยอัตโนมัติตรวจจับความล้มเหลวของอุปกรณ์และส่งทีมซ่อมไปยังตำแหน่งที่แน่นอนได้เร็วขึ้นมาก

ส่วนประกอบสมาร์ทกริด

สถานีย่อยอัจฉริยะ: สถานีย่อยรวมถึงการตรวจสอบและควบคุมข้อมูลการดำเนินงานที่ไม่สำคัญและสำคัญเช่นสถานะพลังงานประสิทธิภาพของตัวประกอบกำลังเบรกเกอร์ความปลอดภัยสถานะของหม้อแปลง ฯลฯ สถานีย่อยใช้ในการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าในหลาย ๆ ครั้งในหลายสถานที่ซึ่งให้การจัดส่งที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ ของพลังงาน สถานีไฟฟ้าอัจฉริยะยังจำเป็นสำหรับการแยกเส้นทางการไหลของกระแสไฟฟ้าออกไปหลายทิศทาง สถานีย่อยต้องใช้อุปกรณ์ขนาดใหญ่และราคาแพงมากในการทำงานรวมถึงหม้อแปลงสวิตช์ธนาคารตัวเก็บประจุเบรกเกอร์วงจรรีเลย์ป้องกันเครือข่ายและอื่น ๆ อีกมากมาย

สถานีย่อยอัจฉริยะ

สายดำเนินการขั้นสูง: สิ่งเหล่านี้ใช้เพื่อส่งกำลังทางไกลและเครื่องมือตรวจสอบและวิเคราะห์อัตโนมัติที่สามารถตรวจจับความผิดพลาดได้เองหรือแม้กระทั่งการคาดการณ์สายเคเบิลและความล้มเหลวตามสภาพอากาศแบบเรียลไทม์และประวัติการดับ

สายดำเนินการขั้นสูง

การสื่อสารแบบบูรณาการ: กุญแจสำคัญของเทคโนโลยีสมาร์ทกริดคือการสื่อสารแบบบูรณาการ ต้องเร็วพอกับความต้องการแบบเรียลไทม์ของระบบ เทคโนโลยีต่างๆมากมายถูกนำมาใช้ในการสื่อสารแบบสมาร์ทกริดขึ้นอยู่กับความต้องการ โปรแกรมควบคุมลอจิก (PLC) , ไร้สาย, เซลลูลาร์, SCADA (การควบคุมกำกับดูแลและการได้มาซึ่งข้อมูล) และ BPL ข้อควรพิจารณาที่สำคัญสำหรับการสื่อสารแบบบูรณาการ

ลดลง

ข้อพิจารณาที่สำคัญสำหรับการสื่อสารแบบบูรณาการ

• ใช้งานง่าย
• เวลาแฝง
• มาตรฐาน
• ความจุข้อมูล
• ปลอดภัย
• ความสามารถในการครอบคลุมเครือข่าย

ข้อพิจารณาที่สำคัญสำหรับการสื่อสารแบบบูรณาการ

หน่วยวัดเฟสเซอร์ (PMU): ใช้เพื่อวัดคลื่นไฟฟ้าบนกริดไฟฟ้าโดยใช้แหล่งเวลาทั่วไปสำหรับการซิงโครไนซ์ เครื่องซิงโครไนซ์เวลาช่วยให้สามารถวัดจุดการวัดระยะไกลหลายจุดบนเส้นตารางได้แบบเรียลไทม์

ประโยชน์ของ Smart Grid

• ผสานรวมเทคโนโลยีที่แยกได้: สมาร์ทกริดช่วยให้การจัดการพลังงานดีขึ้น
• การจัดการป้องกันเครือข่ายไฟฟ้าในสถานการณ์ฉุกเฉิน
• การตอบสนองอุปสงค์อุปทาน / อุปสงค์ที่ดีขึ้น
• คุณภาพไฟฟ้าที่ดีขึ้น
• ลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน
• ความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้น: ต้องการโซลูชันที่ซับซ้อนและสำคัญมากขึ้นพร้อมการจัดการพลังงานที่ดีขึ้น
• บูรณาการพลังงานหมุนเวียน

ข้อเสียของ Smart Grid

ปัญหาความเป็นส่วนตัว

สิ่งที่กังวลที่สุดคือความปลอดภัยในระบบสมาร์ทกริด ระบบกริดใช้สมาร์ทมิเตอร์บางตัวซึ่งเป็นระบบอัตโนมัติและให้การสื่อสารระหว่างผู้ให้บริการไฟฟ้าและลูกค้า ที่นี่สมาร์ทมิเตอร์บางประเภทสามารถแฮ็กได้ง่ายและอาจควบคุมแหล่งจ่ายไฟของอาคารเดียวหรือพื้นที่ใกล้เคียงทั้งหมด

ความผันผวนของกริด

เครือข่ายสมาร์ทกริดมีความชาญฉลาดมากมายที่จุดเริ่มต้นและที่มาตรวัดของผู้ใช้ปลายทาง แต่ตารางมีสติปัญญาไม่เพียงพอที่อยู่ตรงกลางซึ่งควบคุมฟังก์ชันการสลับ การขาดการพัฒนาแบบบูรณาการนี้ทำให้กริดเป็นเครือข่ายที่ผันผวน ทรัพยากรทางวิศวกรรมถูกเทลงในการผลิตไฟฟ้าและการใช้พลังงานของผู้บริโภคซึ่งเป็นส่วนสำคัญของเครือข่าย อย่างไรก็ตามหากมีการเพิ่มโหนดในเครือข่ายมากเกินไปก่อนที่จะพัฒนาซอฟต์แวร์อัจฉริยะเพื่อควบคุมเงื่อนไขดังกล่าวจะนำไปสู่สมาร์ทกริดที่ผันผวน

การใช้งาน Smart Grid

สมาร์ทกริดมีบทบาทสำคัญในเทคโนโลยีอัจฉริยะสมัยใหม่ ต่อไปนี้เป็นแอปพลิเคชันที่พบบ่อยที่สุดของเทคโนโลยีสมาร์ทกริด

ข้อกำหนดของซอฟต์แวร์

Keil compiler ภาษา: Embedded C หรือ Assembly

ข้อกำหนดฮาร์ดแวร์

ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้า (AT89C51 / S52), เครื่องวัดพลังงาน, Max232, ตัวต้านทาน, โมดูล GSM , LCD (16 × 2), LED, คริสตัลออสซิลเลเตอร์ , คาปาซิเตอร์, ไดโอด, หม้อแปลง, Regulator, และโหลด

เครื่องวัดพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ IOT อ่านผ่านอินเทอร์เน็ต

วัตถุประสงค์หลักของโครงการนี้คือการพัฒนาไฟล์ IOT (อินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ) การอ่านมาตรวัดพลังงานตามที่แสดงสำหรับหน่วยที่ใช้และต้นทุนสำหรับการบริโภคผ่านทางอินเทอร์เน็ตในรูปแบบแผนภูมิและมาตรวัด ในโครงการนี้เราได้นำเครื่องวัดพลังงานดิจิตอลซึ่งมีสัญญาณ LED กะพริบเชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์ 8051 ตระกูลผ่าน LDR ต่อ 1 ยูนิตไฟ LED กะพริบจะกะพริบ 3200 ครั้ง เซ็นเซอร์ LDR ช่วยขัดจังหวะไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ตั้งโปรแกรมไว้ในแต่ละครั้งที่ไฟ LED ของมิเตอร์จะกะพริบ

แผนภาพบล็อกของเครื่องวัดพลังงานอัจฉริยะเครื่องวัดพลังงานที่ใช้ IoT

ไมโครคอนโทรลเลอร์รับการอ่านนี้และแสดงบนจอ LCD ที่เชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์อย่างถูกต้อง การอ่านไฟล์ เครื่องวัดพลังงานจะถูกส่งไปยัง GSM โมเด็มถูกป้อนโดยไมโครคอนโทรลเลอร์ผ่าน IC shifter ระดับและลิงค์ RS232 ซิมที่ใช้ในโมเด็มที่เปิดใช้งานอินเทอร์เน็ตจะส่งข้อมูลโดยตรงไปยังหน้าเว็บเฉพาะสำหรับการแสดงผลหรือไปยังโทรศัพท์มือถือของลูกค้าทุกที่ในโลกในรูปแบบกราฟิกหลายระดับ

ดังนั้นทั้งหมดนี้เป็นข้อมูลเกี่ยวกับภาพรวมของเทคโนโลยีสมาร์ทกริด เราหวังว่าคุณจะเข้าใจแนวคิดนี้ดีขึ้น นอกจากนี้ข้อสงสัยใด ๆ เกี่ยวกับแนวคิดนี้หรือการดำเนินการใด ๆ โครงการไฟฟ้า โปรดให้ข้อเสนอแนะที่มีค่าของคุณโดยการแสดงความคิดเห็นในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง นี่คือคำถามสำหรับคุณ ข้อดีของการใช้เทคโนโลยีสมาร์ทกริดคืออะไร เหรอ?