בשנים האחרונות, מונע על ידי הכלכלה הנמוכה בפחמן, שימור אנרגיה ירוקה ופיתוח בר-קיימא, כיצד לשפר עוד יותר את היעילות של רשת החשמל, להגיב באופן פעיל לאתגרים סביבתיים, לשפר את אמינות אספקת החשמל ואת איכות הכוח, לשפר את שירותי משתמש הכוח ולהסתגל לצרכים של סביבת אנרגיה פתוחה יותר ושוק הכוח העלו דרישות גבוהות יותר לפיתוח GRID כוח עתידי. הרעיון של רשת חכמה התגלה והפך לנושא חם למחקר משותף ודיון בתעשיית הכוח העולמית. טכנולוגיית התקשורת, טכנולוגיית עיבוד המידע וטכנולוגיית הבקרה יתמכו ברשת החכמה בסין ואפילו בעולם. השווקים המתאימים יכללו מטרים חכמים, תשתיות רשת ושליטתו וניהול נתונים חכמים. כציוד בסיסי חשוב לבניית רשתות חכמות, מטרים חכמים יאיצו את שילוב שרשרת התעשייה החכמה של המונים החכמים ויקדם את התיעוש שלה, אשר ישחק תפקיד תומך במימוש מידע, אוטומציה ואינטראקטיביות של רשת הכוח.
תוֹכֶן
2. פונקציות ותכונות של מטרים חכמים
3. מטרים חכמים תומכים במחירי חשמל צפים
4. מטרים חכמים ובקרת מכשירי בית חכם
5. מדידה דו כיוונית של מטרים חכמים
6. יישום הפיילוט של מטרים חכמים השיג תוצאות מדהימות
7. יישום מטרים חכמים ברשתות חכמות
8. אופטימיזציה של תצורת אנרגיה מבוזרת
9. מטרים חכמים משפרים את הדיוק של חיזוי עומס
12. קידום פיתוח טכנולוגיות חדשות לצריכת חשמל חכמה
13. כיוון פיתוח של מטרים חכמים
14. יתרונות של מטרים חכמים באמצעות עיצוב מודולרי פונקציונלי
1. מבוא לרשת חכמה
רשת חכמה היא האינטליגנציה של רשת הכוח. זה מבוסס על רשת תקשורת משולבת, מהירה דו כיוונית. באמצעות יישום של טכנולוגיית חישה ומדידה מתקדמת, טכנולוגיית ציוד מתקדמת, שיטות בקרה מתקדמות וטכנולוגיית מערכות תמיכה מתקדמות להחלטות, היא מבינה את היעדים של שימוש אמין, בטוח, חסכוני, יעיל, ידידותי לסביבה ובטוח ברשת כוח. התכונות העיקריות שלה כוללות ריפוי עצמי, מניעת משתמשים, התנגדות להתקפות, מתן איכות חשמל העונה על צרכי המשתמשים במאה ה -21, ומאפשר גישה לצורות שונות של ייצור חשמל, הפעלת שוק הכוח ומיטוב ותפעול יעיל של נכסים. נכון לעכשיו, בעולם, בשל תנאי הפיתוח הכלכלי השונים ותנאים ספציפיים של רמות בניית רשת כוח, גם המוטיבציות והדאגות של הבנייה של רשתות חכמות שונות. ארצות הברית מתמקדת בעיקר בשדרוג ועדכון של תשתיות רשת כוח, תוך שמייצרת את המרב מטכנולוגיית המידע כדי לממש את החלפת אינטליגנציה המערכתית לעבודה ידנית. אירופה מתמקדת בפיתוח אנרגיה מתחדשת ואנרגיה מבוזרת, שיפור אמינות אספקת החשמל ואיכות הכוח, והניעת טרנספורמציה של מודל הפיתוח של התעשייה כולה. הרשת החכמה של סין מבוססת על רשת העברת עמוד השדרה המתח האולטרה-גבוה, הקמת מערכת העברה חזקה ומימוש מגוון רחב של הקצאת אנרגיה סבירה.
למרות שלמדינות שונות יש מתמקדים שונים ברשתות חכמות, המטרה של בניית רשת חכמה היא להשיג פעולה אמינה, בטוחה, חסכונית, יעילה, ידידותית לסביבה ובטוחה של הרשת. המאפיינים הבסיסיים של רשתות חכמות כוללות את האינטראקציה בין הרשת למשתמשים. כמדיום טוב לאינטראקציה של רשתות חכמות, מטרים חכמים ממלאים תפקיד בלתי ניתן להחלפה בבניית רשתות חכמות.
2. פונקציות ומאפיינים של מטרים חכמים
מטרים חכמים מפותחים על בסיס מטרים אלקטרוניים. בשנות השבעים, החוקרים פיתחו בהצלחה מטרים אלקטרוניים המשתמשים במעגלים אנלוגיים ודיגיטליים כדי להשיג פונקציות מדידת אנרגיה, והתגבר על החסרונות של מטרים מכניים אינדוקטיביים מסורתיים, כגון יעילות קריאת מד יד ידנית, סטיית נתונים גדולה ופונקציות אנטי גניבות ירודות. על בסיס זה, באמצעות התרחבות מתמדת של יישום הטכנולוגיה הדיגיטלית, יש למטר אלקטרוניים פונקציות כמו חיוב זמן שימוש ותשלום מראש. מטרים חכמים השיגו פריצת דרך מקיפה במטרים אלקטרוניים. עם שבבים חכמים כגרעין, הם משלבים קוראי Meter עם פונקציות חילופי מידע דו כיווניות, מערכת ניהול תפעול ומסד נתונים, ובונים פלטפורמת תקשורת המיישמת טכנולוגיית מחשבים, טכנולוגיית תקשורת ומערכות אחרות להשגת פונקציות כמו מדידת זמן חשמל, חיוב אוטומטי, תקשורת דו כיוונית מיידית ושימוש בחשמל מיטוב.
3. מטרים חכמים תומכים במחירי חשמל צפים
בהשוואה למטרים מסורתיים, מטרים חכמים הם מטרים ניתנים לתכנות. בנוסף ליכולת למדוד חשמל בדרגה מסוימת של דיוק, הם יכולים למדוד ולאחסן נתונים רבים יותר ולהיות פונקציות חזקות יותר. לדוגמה, הם יכולים לחסוך נתוני חשמל עם חותמות זמן בכל עת, למדוד ולאחסן סוגים שונים של נתוני חשמל וכוח בהתאם למרווחי זמן שהוגדרו מראש, תמיכה במחירי חשמל זמן שימוש או מחירי חשמל בזמן אמת וניהול בצד הביקוש, ולעמוד בדרישות מדידת החשמל תחת מחירי חשמל בזמן אמת.
במדרי חכם פונקציות תקשורת דו כיווניות יש מודולי תקשורת מובנים עם פונקציות תקשורת דו כיווניות, ומחליפים מידע באמצעות רשתות תקשורת דו כיווניות ומרכזי נתונים. חברות אספקת חשמל יכולות להודיע למשתמשים על מידע על רשת (כגון מידע על הפסקת חשמל) כי הן מעוניינות באמצעות מטרים חכמים או אמצעים אחרים, כך שמשתמשים יוכלו להתכונן לשנות את השימוש בחשמל מראש. מידע השימוש בחשמל של משתמשים משוחרר למשתמשים באופן קבוע ובקביעות, כך שמשתמשים יוכלו לתפוס את השימוש בחשמל בזמן אמת. בעת יישום מחירי חשמל בזמן אמת, חברות אספקת החשמל יכולות לשחרר מידע על מחירי חשמל בזמן אמת למשתמשים באמצעות מטרים חכמים, ומשתמשים יכולים לסדר תוכניות חשמל על פי מחירי חשמל בזמן אמת, ולחסוך חשבונות חשמל תוך תרומה להפחתת עומסי שיא ברשת החשמל.
4. מטרים חכמים ובקרת מכשירי בית חכם
לסטרי אנרגיה חכמים יש את הפונקציה של תקשורת ושליטה על מכשירי בית חכמים. מדגי אנרגיה חכמים יכולים לשלוט על התחלה ועצירת מכשירי בית על ידי קביעת פרמטרים בהתאם למחירי חשמל בזמן אמת, להפחית את העומס בשעות השיא ולהגדיל את העומס בשעות נמוכות. ללא כל השקעה נוספת של משתמשים, על ידי שינוי זמן השימוש של ציוד חשמלי בעל עוצמה גבוהה, מושגת מטרת חיסכון בעלויות החשמל, ובו זמנית היא גם תורמת לחסימת שיא ולמילוי עמק של רשת החשמל.
5. מדידה דו כיוונית של מטרים חכמים
עבור משתמשים גדולים עם קיבולת ייצור חשמל המסופק על ידי עצמם, ציוד לאחסון אנרגיה ומקורות כוח מבוזרים מתחדשים, מדגירי אנרגיה חכמים יכולים להנחות את המשתמשים להקצות באופן כלכלי וסביר את כמות ייצור החשמל ואת כמות החשמל שנרכשה על פי מחיר החשמל בזמן אמת, כך שעלות החשמל של המשתמש היא הנמוכה ביותר. לעודד משתמשים להשקיע בהתקנת אנרגיה סולארית אזרחית, אנרגיית רוח וציוד אחסון אנרגיה גבוהה, לעודד משתמשים להשקיע באחסון קר, אחסון חום וציוד לאחסון חשמל, לשנות את דרך השימוש בחשמל ולחסוך חשמל, להפחית את הביקוש לחשמל חשמל, להפחית את עומס מערכת אספקת החשמל, לחסוך צריכת דלק, להקל על פליטות גז פליטה ולהפחית את השפעות החשמל של המשתמש.
6. יישום הפיילוט של מטרים חכמים השיג תוצאות מדהימות
בריטניה ערכה בדיקות אפקט הפעלת אופטימיזציה על משתמשי פיילוט ורשתות כוח שהתקנו מטרים חכמים. על פי הנתונים הסטטיסטיים של צג המונה החכמה, באמצעות פונקציית משוב הנתונים המיידית הדו כיוונית, מחושב מראש כי בשל אופטימיזציה של השימוש בחשמל, ההוצאה השנתית של חשבון החשמל של משתמש בית רגיל יש פוטנציאל להפחית ב -13%~ 15%. ממשלת בריטניה מעריכה כי אם 26 מיליון משקי בית ברחבי הארץ מתקינים מטרים חכמים, היא יכולה לחסוך משתמשי חשמל וחברות אנרגיה 2.5 עד 3.6 מיליארד פאונד בעשרים השנים הבאות, להפחית את צריכת האנרגיה ב -3% עד 15% ויש להן יתרונות חברתיים וסביבתיים ברורים. נתונים אלה מספקים בסיס לממשלה להציג מדיניות רבה יותר.
7. יישום מטרים חכמים ברשתות חכמות
אופטימיזציה של סדר צריכת החשמל של אנרגיה חדשה באמצעות מונים חכמים יכולה לעזור לאנשים לתת עדיפות לשימוש באנרגיה חדשה כמו כוח רוח ואנרגיה סולארית. שימוש באיסוף נתונים ומדידה של מונים חכמים בזמן אמת כדי לנסח תחזיות עומס מדויקות יותר יכול להנחות את האופטימיזציה והמשלוח של אנרגיה חדשה. פלטפורמת מערכת ניהול ההפצה שפותחה על ידי Reallin משתמשת במדרים חכמים כתחנות פורטל לשילוב תגובת ביקוש, אוטומציה לחיסכון באנרגיה למגורים, ניהול אופטימיזציה של ייצור מופץ ופונקציות אחרות, ומיישמת שליטה מתואמת במערכת ההפצה ומערכת האנרגיה החדשה ברשת הראשית.
8. אופטימיזציה של תצורת אנרגיה מבוזרת
יש עדיין בעיות רבות כאשר רשת האנרגיה וההפצה המופצת מחוברים לרשת. חברות אספקת חשמל משתמשות במדרים חכמים כדי לפקח, לשלוט ולהתאים את מערכת ההפצה בזמן אמת, להבין את המאפיינים של מקורות כוח מבוזרים והשפעתם ההדדית עם פעולת רשת, ומיטב מיטוב תצורת אנרגיה מבוזרת, כדי להשיג את שיטת ההעברה וההפצה החסכונית והבטוחה ביותר כדי לספק חשמל למשתמשי הקצה, לשפר את האמינות של הפעלת רשת ויעילות ניצול האנרגיה.
9. מטרים חכמים משפרים את הדיוק של חיזוי עומס
עם קידום ויישום של מטרים חכמים, משתמשים גדולים יכולים להעלות את תוכניות צריכת החשמל האחרונות שלהם לחברות אספקת חשמל באמצעות מטרים חכמים, ומשתמשים עם מקורות כוח מבוזרים יכולים להעלות תוכניות העברת כוח משלהם ולנתוני ייצור חשמל מופצים באמצעות מטרים חכמים. חברות אספקת החשמל משתמשות ביכולת, בזמן ובסדר צריכת החשמל המתוכננת של המשתמשים כמידע מדויק לחיזוי עומס, ומתערבים אוטומטית במערכת חיזוי העומס, שיכולים לשפר את הדיוק של חיזוי העומס, להפחית את יכולת הגיבוי של רשת הכוח ולשפר את היתרונות הכלכליים של רשת הכוח.
10. ספק בסיס לניתוח תקלות
חברות אספקת חשמל יכולות להשתמש במדרים חכמים כדי לפקח על צריכת החשמל של המשתמשים בזמן אמת, לממש ניתוח מקוון של תנאים לא תקינים, מעקב דינמי ושליטה אוטומטית ולשפר את אמינות אספקת החשמל. כאשר מתרחשת תקלה, ניתן לשאול רשומות צריכת חשמל לא תקינה באמצעות מונים חכמים כדי לספק נתונים אמינים בזמן אמת לניתוח תקלות.
11. ניהול ביקוש אינטליגנטי
מונים חכמים אוספים נתוני הפעלה של רשת בזמן אמת יותר (מתח, זרם, כוח וכו '), ועוקבים באופן מושכל ושליטה על המצב והצריכה האנרגטית של ציוד חשמל, כדי לתפוס תנאי עומס משתמשים מפורטים יותר, קומפילציה אוטומטית ומייטבים את תוכניות צריכת החשמל המסודרת, ליישם אוטומטית, מעקב אחר תהליכים, ניטור אוטומטי והערכת אפקטים ומשיגים ניהול אינטליגנטי בצד.
12. קידום פיתוח טכנולוגיות חדשות לצריכת חשמל חכמה
היישום הנרחב של מטרים חכמים איפשר לחברות אספקת חשמל להפוך מקריאת מד ידנית לקריאת מד אוטומטית, ובמקביל להשיג יותר נתוני צריכת חשמל. לאחר ניתוח ועיבוד, המונים החכמים משמשים כשערים כדי להודיע למשתמשים על מידע על מחיר חשמל בזמן אמת, מידע על תשלום ומידע על צריכת חשמל באמצעות תקשורת דו כיוונית בזמן אמת, לייעל את שירות הלקוחות ולעודד משתמשים להשתמש בחשמל באופן סביר ולהשתתף בוויסות עומס.
13. כיוון פיתוח של מטרים חכמים
השלב הראשון של רשת חכמה הוא בניית "מערכת איסוף המידע על צריכת חשמל כוח" של חברת המדינה או חברת הרשת. טכנולוגיית קריאה אוטומטית של מטר המבוססת על מטרים חכמים היא המפתח לבניית מערכת זו. עם קידום עידן המידע ופיתוח הטכנולוגיה, מטרים חכמים, כסיומות העצבים של רשתות חכמות, ישחקו תפקיד גדול יותר בחברת המידע בעתיד הקרוב ויש להם סיכוי רחב יותר ליישום. התכונה הגדולה ביותר של מטרים חכמים היא אינטראקציה, כלומר האינטראקציה בין המשתמשים לחברות אספקת חשמל. המפתח לאינטראקציה בין מידע הוא ניהול. הניהול נוח יותר והומני יותר, וניהול הומניזציה דורש יכולות עיבוד מידע חזקות יותר של צ'יפס. פיתוח מטרים חכמים ייקח בהכרח את כיוון המודולריזציה, הרשתות והשיטתיות.
14. יתרונות של מטרים חכמים באמצעות עיצוב מודולרי פונקציונלי
1) ניתן להשיג את השדרוג של מד אנרגיה חשמלית על ידי החלפת כמה מודולים פונקציונליים מבלי להחליף את כל מד האנרגיה החשמלית, ובכך להיפטר מגורל החלפת אצווה וחיסול הנגרם כתוצאה מתכנון בלתי ניתן להחלפה של מד אנרגיה חשמלית מסורתית, ואפילו הצורך לשחזר את המערכת כולה;
2) בשל מודולריזציה של פונקציות וסטנדרטיזציה של מבנים, מחלקת הניהול של אספקת החשמל והשימוש אינה חייבת להסתמך יותר מדי על המוצרים של יצרן מד אנרגיה חשמלי מסוים בעת רכישת מד אנרגיה חשמלית, ומספק אפשרות למחקר ופיתוח של מד אנרגיה חשמלית סטנדרטית;
3) השיטה להחלפת מודולים פגומים באתר או מרחוק יכולה לשפר את התחזוקה ולחסוך עלויות תחזוקה.
רשת יכולה לממש דגימה ואחסון בזמן אמת של נתוני אנרגיה חשמלית בהזדמנויות שונות, ולהעביר את המידע למערכת ניהול המידע לצריכת חשמל בזמן אמת או זמן לא אמיתי באמצעות העברת רשת קווית או אלחוטית. באמצעות שיתוף וניתוח נתונים, מחלקת אספקת החשמל והניהול של צריכת הצריכה יכולה למדוד ולפקח על פרטי צריכת החשמל בזמן אמת או בזמן שאינו אמיתי. באמצעות רשת, ניתן להעביר כמה פונקציות של מטרים חכמים משכבת הגישה לשכבת הרשת ושכבת פלטפורמת ניהול הנתונים, וניתן לממש את הפונקציות של מטרים חכמים באמצעות שיתוף נתונים וניתוח מקיף, תוך פשט את העיצוב של מונים חכמים. נכון לעכשיו, רשתות התקשורת הזמינות הן: רשת Power Line Carrier (PLC), רשת סיבים אופטיים וכבלים קואקסיאליים (HFC), רשת טלפון קבוע (PSTN), רשת ניידת אלחוטית (GSM\/GPRS\/CDMA). הפרויקט של סיבי הבית-הבית מבין טכנית שרק בנייה אחת וערוץ אחד נדרשים כדי לפתור את בעיית הגישה לכבלים לבית בפעם אחת, מה שיכול להחליף את הבנייה המרובה הקודמת של קווים מרובים כמו חוטי חשמל, כבלי רשת, קווי טלפון וטלוויזיה בכבלים. מטרת שילוב של שלוש רשתות היא לשתף משאבים, לספק ערוץ העברת נתונים יציב, אמין ונמוך בעלות נמוכה להעברת נתוני מידע על אנרגיה חשמלית ולהניח בסיס רשת לרשת ומערכת שיטתיות של מטרים חכמים ומימוש קריאת מטר אוטומטי.
שיטתיות היא השימוש המקיף בטכנולוגיית טכנולוגיית מחשב ומערכת חשמל בוגרת טכנולוגיית אוטומציה של מערכות חשמל כדי להשיג ניתוח, עיבוד וניהול יעיל של נתוני צריכת חשמל מאסיביים בפלטפורמת ניהול בקרת נתונים. מונע על ידי רשת ומערכת שיטתיות, מערכת ניהול המידע לצריכת חשמל יכולה להתפתח בכיוון ההפצה והפתיחות, מה שהופך את הרחבת הפונקציות לניהול מידע על צריכת חשמל לגמישות יותר, ביצועים משופרים ברציפות וקלים יותר לשימוש.
15. סיכום
כיצרנית מד חכמה מקצועית, ריאלין מאיצה את ההתפתחות המודולרית של מטרים חכמים על ידי סטנדרטיזציה של המראה והמדדים הפונקציונליים של מטרים חכמים; מחזק את הפונקציות השיטתיות של מטרים חכמים על ידי הקמת "מערכת איסוף מידע על חשמל"; ומקים תשתית רשת העונה על היישומים המתקדמים של מטרים חכמים בעתיד באמצעות שילוב של שלוש רשתות, חיבור הדוק של משתמשים וחברות אספקת חשמל, והפיכת מודול פונקציונלי בסיסי למימוש אוטומציה של הפצת רשת חכמה.Zhejiang Reallin Electron Co. בע"מ.מטרים חכמים מתפתחים בהתמדה ומשחקים תפקיד מניע בבניית רשתות חכמות.