요즘 전력 시스템 노후된 자산을 대체하고 천연 자원을 새로운 정보로 제어하기 위해 탈탄 소화 전력 공급으로 전 세계적으로 급격한 변화에 직면 해 있습니다. 통신 기술 (ICT). 스마트 그리드 기술은 소비자에게 손쉬운 통합과 안정적인 서비스를 제공하는 데 필수적입니다. 스마트 그리드 시스템은 다음을 기반으로 한 자급 자족 전력망 시스템입니다. 모니터링을위한 디지털 자동화 기술 공급망 내에서, 통제 및 분석. 이 시스템은 인력을 줄일 수있는 기존 시스템에서 문제에 대한 해결책을 매우 빠르게 찾을 수 있으며 모든 소비자에게 지속 가능하고 신뢰할 수 있으며 안전하고 양질의 전기를 목표로 할 것입니다.
스마트 그리드 기술 개요
스마트 그리드는 전기 네트워크와 스마트 디지털 통신 기술을 결합한 스마트 전기 네트워크로 정의 할 수 있습니다. 스마트 그리드는 풍력 터빈과 같이 광범위하게 분산 된 여러 소스에서 전력을 공급할 수 있습니다. 태양 광 발전 시스템 , 심지어 플러그인 하이브리드 전기 자동차까지.
스마트 그리드 기술 개요
스마트 그리드 구성 요소
현대화 된 스마트 그리드를 달성하려면 다양한 기술을 개발하고 구현해야합니다. 이러한 기술은 일반적으로 아래에 설명 된대로 다음과 같은 핵심 기술 영역으로 분류됩니다.
지능형 어플라이언스 : 지능형 어플라이언스는 고객이 미리 설정 한 선호도에 따라 에너지 소비시기를 결정할 수 있습니다. 이는 발전 비용에 영향을 미치는 최대 부하를 줄이는 방향으로 나아가게 할 수 있습니다. 예를 들어, 미리 정의 된 온도 수준에 따라 보일러 온도를 제어하기 위해 열 스테이션에서 사용되는 온도 센서와 같은 스마트 센서가 있습니다.
스마트 파워 미터 : 스마트 미터는 전력 공급 업체와 최종 사용자 소비자 간의 양방향 통신을 제공하여 청구 데이터 수집을 자동화하고 장치 오류를 감지하며 수리 직원을 훨씬 더 빠르게 정확한 위치로 파견합니다.
스마트 그리드 구성 요소
스마트 변전소 : 변전소에는 전력 상태, 역률 성능, 차단기, 보안, 변압기 상태 등과 같은 중요하지 않고 중요하지 않은 운영 데이터를 모니터링하고 제어하는 기능이 포함됩니다. 변전소는 여러 위치에서 여러 번 전압을 변환하는 데 사용되어 안전하고 안정적인 전달을 제공합니다. 에너지 전기 흐름의 경로를 여러 방향으로 나누려면 스마트 변전소도 필요합니다. 변전소는 변압기, 스위치, 커패시터 뱅크, 회로 차단기, 네트워크 보호 릴레이 및 기타 여러 장치를 포함하여 크고 값 비싼 장비를 작동해야합니다.
스마트 변전소
초전도 케이블 : 이는 장거리 송전, 장애 자체를 감지하거나 실시간 데이터 날씨 및 정전 이력을 기반으로 케이블 및 장애를 예측할 수있는 자동화 된 모니터링 및 분석 도구를 제공하는 데 사용됩니다.
초전도 케이블
통합 커뮤니케이션 : 스마트 그리드 기술의 핵심은 통합 커뮤니케이션입니다. 시스템의 실시간 요구에 충분히 빠르 야합니다. 필요에 따라 스마트 그리드 통신에는 다양한 기술이 사용됩니다. 프로그래머블 로직 컨트롤러 (PLC) , 무선, 셀룰러, SCADA (감독 제어 및 데이터 수집) , 및 BPL. 통합 커뮤니케이션을위한 주요 고려 사항.
감소
통합 커뮤니케이션을위한 주요 고려 사항
- 손쉬운 배포
- 지연 시간
- 기준
- 데이터 운반 능력
- 안전한
- 네트워크 커버리지 기능
통합 커뮤니케이션을위한 주요 고려 사항
PMU (위상 측정 장치) : 이것은 동기화를위한 공통 시간 소스를 사용하여 전력망의 전기파를 측정하는 데 사용됩니다. 시간 동기화 장치를 사용하면 그리드에있는 여러 원격 측정 지점의 동기화 된 실시간 측정이 가능합니다.
스마트 그리드의 이점
- 격리 된 기술 통합 : 스마트 그리드로 더 나은 에너지 관리 가능
- 비상 상황시 전기 네트워크 보호 관리
- 더 나은 수요, 공급 / 수요 대응
- 더 나은 전력 품질
- 탄소 배출 감소
- 에너지 수요 증가 : 더 나은 에너지 관리와 함께 더 복잡하고 중요한 솔루션이 필요합니다.
- 재생 에너지 통합
스마트 그리드의 단점
개인 정보 문제
가장 큰 관심사는 스마트 그리드 시스템의 보안입니다. 그리드 시스템은 자동화 된 일부 스마트 미터를 사용하여 전력 공급자와 고객 간의 통신을 제공합니다. 여기에서 일부 유형의 스마트 미터는 쉽게 해킹 될 수 있으며 단일 건물 또는 전체 이웃의 전원 공급을 제어 할 수 있습니다.
그리드 변동성
스마트 그리드 네트워크는 에지, 즉 진입 점과 최종 사용자의 미터에 많은 지능을 가지고 있습니다. 그러나 그리드는 중간에 지능이 부족하여 스위칭 기능을 제어합니다. 이러한 통합 개발의 부재로 인해 그리드는 불안정한 네트워크가됩니다. 네트워크의 가장자리 인 발전 및 소비자 에너지 소비에 엔지니어링 자원이 쏟아졌습니다. 그러나이를 제어 할 소프트웨어 인텔리전스를 개발하기 전에 너무 많은 노드가 네트워크에 추가되면 상황은 휘발성 스마트 그리드로 이어질 것입니다.
스마트 그리드의 응용
스마트 그리드는 현대 스마트 기술에서 중요한 역할을합니다. 다음은 스마트 그리드 기술의 가장 일반적인 응용 프로그램입니다.
| 향후 애플리케이션 및 서비스 | 실시간 시장 |
| 비즈니스 및 고객 관리 | 최종 사용자 에너지 관리 시스템과의 애플리케이션 데이터 흐름 |
| PHEV 및 V2G의 스마트 충전 | PHEV 용 애플리케이션 데이터 흐름 |
| 분산 생성 및 저장 | 분산 자산 모니터링 |
| 그리드 최적화
| 자가 치유 그리드 : 오류 보호, 정전 관리, 전압의 동적 제어, 날씨 데이터 통합, 중앙 집중식 커패시터 뱅크 제어, 배전 및 변전소 자동화, 고급 감지, 자동화 된 피더 재구성. |
| 수요 대응 | 고급 수요 유지 관리 및 수요 대응, 부하 예측 및 이동. |
| AMI (고급 측정 인프라) | 원격 검침, 도난 감지, 고객 선불, 모바일 인력 관리 제공 |
소프트웨어 요구 사항
Keil 컴파일러, 언어 : 임베디드 C 또는 어셈블리
하드웨어 요구 사항
사전 프로그래밍 된 마이크로 컨트롤러 (AT89C51 / S52), 에너지 미터, Max232, 저항기, GSM 모듈 , LCD (16 × 2), LED, 수정 발진기 , 커패시터, 다이오드, 변압기, 조정기 및 부하.
인터넷을 통한 IOT 기반 전기 에너지 미터 판독
이 프로젝트의 주요 목표는 IOT (사물 인터넷) 소비 단위 및 소비 비용에 대해 인터넷을 통해 차트 및 게이지 형식으로 표시되는 기반 에너지 미터 판독 값. 이 프로젝트에서 우리는 깜박이는 LED 신호가 LDR을 통해 8051 제품군의 마이크로 컨트롤러에 인터페이스되는 디지털 에너지 미터를 가져 왔습니다. 1 대당 점멸하는 LED가 3200 회 점멸합니다. LDR 센서는 미터 LED가 깜박일 때마다 프로그래밍 된 마이크로 컨트롤러에 인터럽트를 제공합니다.
스마트 에너지 미터 IoT 기반 에너지 미터 블록 다이어그램
마이크로 컨트롤러는이 판독 값을 마이크로 컨트롤러에 정식으로 인터페이스 된 LCD에 표시합니다. 이 독서 에너지 미터도 GSM으로 전송됩니다. 모뎀은 레벨 시프터 IC 및 RS232 링크를 통해 마이크로 컨트롤러에 의해 공급됩니다. 인터넷이 활성화 된 모뎀에 사용되는 SIM은 데이터를 표시 할 전용 웹 페이지 또는 전 세계 어디에서나 다단계 그래픽 형식으로 고객 휴대폰으로 직접 전송합니다.
따라서 이것은 스마트 그리드 기술의 개요에 관한 것입니다. 이 개념을 더 잘 이해 하셨기를 바랍니다. 또한이 개념에 관한 질문이나 전기 프로젝트 , 아래 댓글 섹션에 댓글을 달아 소중한 제안을 보내주세요. 여기에 질문이 있습니다. 스마트 그리드 기술 사용의 장점은 무엇입니까? ?
