درک تکنولوژی Phasor و تکامل آن

فن آوری Phasor، که بر روی واحدهای اندازه گیری Phasor (PMUs) متمرکز شده است، تبدیل به یک سنگ بنای نظارت سیستم قدرت مدرن شده است.این دستگاه ها ولتاژ همگام و اندازه گیری های فعلی در سراسر مناطق گسترده، ارائه یک تصویر دقیق از سلامت شبکه، در زمینه منابع انرژی توزیع شده (DERs) مانند پانل های خورشیدی، توربین های بادی و ذخیره سازی باتری، اپراتورهای phasor را قادر می سازد تا پیچیدگی های شبکه ای را مدیریت کنند و نیازهای شبکه های تکاملی را منعکس کنند.

از نظارت پایه تا Advanced Analytics

اوایل PMUs ارائه نرخ نمونه برداری محدود و نیاز به زیرساخت های ارتباطی اختصاص داده شده امروز، نوآوری در طراحی میکروپرپر و هماهنگ سازی GPS اجازه می دهد تا نمونه برداری در ده ها هزار فریم در ثانیه، با دقت زمان بندی شده در میکرو ثانیه ها، این جهش در توانایی نه تنها از تجسم زمان واقعی پشتیبانی می کند، بلکه تجزیه و تحلیل های پیشرفته مانند تشخیص نوسان، تجزیه و تحلیل پس از شهرداری، و تحلیل دولتی برای حفظ سریع محیط های قدرت، که می تواند به سرعت تغییر کند.

اجزای کلیدی PMU های مدرن

PMU های مدرن چندین جزء پیشرفته را ادغام می کنند:

  • شبیه سازی بالا به دیجیتال مبدل (ADCs) که موج های با صدای پایین و وفاداری بالا را جذب می کند.
  • ] [بر اساس زمان] Synchronization اطمینان حاصل کنید که اندازه گیری از مکان های مختلف کاملاً هماهنگ است.
  • واحدهای پردازش ذخیره شده [FLT 1] قادر به انجام محاسبات محلی مانند برآورد phasor و فشرده سازی داده ها هستند.
  • ماژول های ارتباطات اکتشافی پشتیبانی از پروتکل هایی مانند IEEE C3718 برای انتقال داده های کارآمد بر روی شبکه های IP.

این اجزا برای استقرار میدان کوچک و سخت شده اند، و آنها را برای نصب در فیدر توزیع، در نقاط اتصال جامع و حتی داخل محفظه اینورتر مناسب می کند.

نوآوری های اخیر در تکنولوژی Phasor

دهه گذشته پیشرفت های سریع در تکنولوژی پیزن مشاهده کرده است که با توجه به نیاز به کنترل نفوذ بالاتر انرژی تجدید پذیر و گسترش نسل توزیع شده، این نوآوری ها بر دقت، یکپارچگی، انعطاف پذیری و امنیت تمرکز می کنند.

بهبود دقت و قطعنامه

PMUs دارای دقت بهبود یافته در شرایط پویا، مانند مواردی که توسط پوشش ابری بر مزارع خورشیدی یا تغییرات ناگهانی در سرعت باد ایجاد شده است، آخرین استاندارد IEEE C37.118.1a-2014 تعریف کلاس های عملکرد (P و M) برای حفاظت و نظارت برنامه های نوآوری در الگوریتم ها - مانند تبدیل Taylor-fourer و فیلتر Kalman - PMUallows برای حفظ دقت در طول سناریوهای کوچک (جهانی) در این ویژگی های کوچک و دقیق است.

ادغام با Smart Grid Platforms

داده های Phasor دیگر از نوآوری های مدرن استفاده نمی کنند (FLT:0) یکپارچه سازی بی نظیر با سیستم عامل های شبکه هوشمند، از جمله سیستم های مدیریت منابع انرژی توزیع شده (DERMS)، سیستم های مدیریت توزیع پیشرفته (ADMS)، و SCADA اجازه می دهد تا برای اقدامات کنترل خودکار، مانند تنظیم نقاط یا بارهای غیر بحرانی، به طور خودکار بر اساس روش های داده های مبتنی بر نرم افزار های مبتنی بر نرم افزار های مبتنی بر نرم افزار های مبتنی بر نرم افزار های مبتنی بر نرم افزار های مبتنی بر نرم افزار های مبتنی بر نرم افزار های ذخیره سازی داده ها (برای شناسایی داده های ذخیره سازی داده ها، استفاده از داده های نرم افزار های نرم افزار های ذخیره سازی داده های ذخیره سازی داده ها و یا استفاده از داده های ذخیره سازی داده ها، استفاده از داده های ذخیره سازی داده ها، استفاده از داده ها، استفاده از داده های ذخیره سازی داده های ذخیره سازی داده های ذخیره سازی داده ها و یا سیستم های استاندارد شده در سیستم های ذخیره سازی مجدد داده ها، استفاده از داده ها، استفاده از داده ها، استفاده از داده ها و یا سیستم های ذخیره سازی داده ها و یا سیستم های ذخیره سازی داده ها، استفاده از داده ها، استفاده از داده های ذخیره سازی داده ها، استفاده از

مینیاتورسازی و مقیاس پذیری

پیشرفت در تکنولوژی نیمه هادی و بسته بندی تولید شده است (FLT:0 که بسیار کوچکتر و ارزان تر از واحدهای سنتی است.این میکرو-PMUها (μPMUs) برای نظارت بر سطح توزیع طراحی شده اند، جایی که فضا و هزینه محدودیت های پیشرفته هستند.آنها می توانند به مبدل های هوشمند، رله های محافظ و حتی قدرت تجزیه و تحلیل مکان، یکپارچه شوند تا از این سیستم های تشخیص آسیب رساندن به سیستم های سیستم های سیستم های سیستم های تجزیه و تحلیل آسیب رساندن به منظور گسترش داده های سیستم های سیستم های سیستم های سیستم های سیستم های سیستم های سیستم های سیستم های تجزیه و تحلیل آسیب رساندن به سیستم های سیستم های سیستم های سیستم های سیستم های سیستم های آسیب پذیری، پشتیبانی کنند.

افزایش امنیت سایبری برای سیستم های Phasor

از آنجایی که سیستم های phasor به هم متصل تر می شوند، امنیت سایبری به یک تمرکز حیاتی تبدیل شده است. نوآوری های اخیر شامل پروتکل های ارتباطی رمزگذاری شده برای جریان های داده PMU، کنترل دسترسی مبتنی بر نقش برای پیکربندی، و الگوریتم های تشخیص ناهنجاری برای شناسایی اندازه گیری های پراکنده یا دستکاری شده است.

برنامه های کاربردی در منابع انرژی توزیع شده

مزیت اصلی تکنولوژی پیشرفته phasor برای DERs توانایی مشاهده و کنترل سیستم های توزیع شده با همان دقت که قبلا برای شبکه های انتقال عمده رزرو شده است.این بخش برنامه های خاص را بررسی می کند.

ادغام خورشیدی و باد

منابع خورشیدی و بادی تنوع پذیری را معرفی می کنند که می تواند باعث نوسانات ولتاژ، انحراف فرکانسی و جریان های قدرت معکوس شود. PMUها در نقطه اتصال مشترک (PCC) از مزرعه خورشیدی یا پارک باد داده های با وضوح بالا در جریان قدرت واکنش، محتوای هارمونیک و پاسخ ولتاژ پویا نصب شده است. این داده ها را قادر می سازد تا شناسایی کند (FLT:0 Real-time)

مدیریت ذخیره سازی انرژی

سیستم های ذخیره سازی انرژی باتری (BESS) به داده های سریع و دقیق برای شارژ و تخلیه تصمیمات متکی هستند. PMUs می تواند حالت شارژ، دما و خروجی برق را در فواصل فرعی ثانیه نظارت کند، هنگامی که با یک کنترل کننده باتری یکپارچه شده است، داده های phasor از پاسخ فرکانسی پشتیبانی می کند (FLT:1 (در ثانیه) و الگوهای تولید کننده های سنتی در این شبکه های قابل پیش بینی، به ویژه تجزیه و تحلیل های قابل استفاده از طریق شبکه های قابل پیش بینی، که در آن ها با کیفیت بالا است.

هماهنگی Microgrid

Microgrids که می تواند در حالت متصل به شبکه یا جزیره کار کند، به طور قابل توجهی از تکنولوژی phasor بهره مند می شود. PMUs قرار داده شده در گره های کلیدی در میکروشبکه اندازه گیری های هماهنگ شده مورد نیاز برای (FLT:0peer-to-peer کنترل کننده و اشتراک گذاری بار در میان DERs در طول جزیره، ping، داده های اتصال دهنده و فرکانس اصلی کمک می کند - زمانی که یک فاز انتقال دقیق را تضمین می کند.

تاثیر بر قابلیت انعطاف پذیری و کارایی Grid

نوآوری های شرح داده شده در بالا به بهبود ملموس برای سیستم قدرت گسترده تر تبدیل می شوند.تکنولوژی پیشرفته به طور مستقیم انعطاف پذیری شبکه را در برابر اختلالات تقویت می کند و از عملیات کارآمد پشتیبانی می کند.

تشخیص اختلال در زمان واقعی

با افزایش تراکم و دقت اندازه گیری، خدمات می توانند اختلالاتی مانند sags ولتاژ، ورم و رویدادهای گذرا را در زمان واقعی تشخیص و پیدا کنند.اطلاعات PMU های متعدد اجازه می دهد تا (FLT:0) تخریب مکان های خطا ، کاهش زمان قطع دوباره.در فیدرهای شستشو، حساسیت به جزیره برای کاهش سرعت خطرات و قابلیت اتصال به سرعت 1547.

Dynamic Load تعادل

منابع انرژی توزیع شده می توانند عدم تعادل بار ایجاد کنند اگر به درستی مدیریت نشود. اندازه گیری های Phasor اطلاعاتی را در مورد وسعت و جهت جریان قدرت در صدها نقطه ارائه می دهد. اپراتورهای سیستم از این داده ها برای (FLT:0) تعادل بارودینامیک استفاده می کنند [FLT 1 در سراسر پروفیل ها و زیر ایستگاه ها، که به حداقل رساندن زیان ها و به تعویق انداختن نیاز برای ارتقاء زیرساخت ها، الگوریتم های پیشرفته به طور خودکار می توانند خروجی را تنظیم کنند و تقاضا را کاهش دهند.

مسیر های آینده و روند نوظهور

با نگاهی به آینده، تکنولوژی پیزن همچنان به تکامل خود ادامه می دهد، اولویت های تحقیقاتی بر بهبود سرعت، ترکیب هوش مصنوعی و اطمینان از همکاری جهانی تمرکز می کنند.

هوش مصنوعی و یادگیری ماشین

مدل های یادگیری ماشین که در داده های تاریخی آموزش دیده اند می توانند قابلیت های بالقوه، شکست تجهیزات و الگوهای نسل تجدید پذیر را پیش بینی کنند.به عنوان مثال، انتظار می رود شبکه های عصبی برای طبقه بندی رویدادهای نوسانی استفاده شوند و اقدامات اصلاحی را در زمان واقعی توصیه کنند. ادغام AI با داده های PMU برای فعال کردن پیش بینی شده] و اقدامات خود درمانی این سیستم های فیزیکی سنتی برای یادگیری از طریق سیستم های داده های غیر قابل مشاهده می شود.

پروتکل های ارتباطی پیشرفته

شبکه های آینده PMU از ارتباطات 5G و فیبر نوری برای کاهش تأخیر و حمایت از حجم داده های بالاتر استفاده می کنند.توسعه استاندارد IEC 61850 برای ارتباطات زیر ایستگاهی در حال حاضر شامل پشتیبانی از داده های phasor است که اجازه می دهد تا تبادل اطلاعات بدون درز را کاهش دهد بین دستگاه های الکترونیکی IED (intelligent) و PMU پردازش پهنای باند اولیه، تنها در آن پردازش داده های P2، پردازش داده های اولیه است.

استاندارد سازی و Interoperability

تلاش های سازمان هایی مانند و موسسه ملی استانداردها و فناوری (NIST] در حال هدایت استاندارد سازی فرمت های داده PMU و پروتکل های ارتباطی است.این تضمین می کند که تجهیزات از تولیدکنندگان مختلف می تواند به طور یکپارچه کار کنند. [DER] استانداردهایی مانند IEEE 15-2018، از جمله الزامات تحقیق باز برای کنترل نرم افزار پشتیبانی می کند:

این روند به سمت آینده ای اشاره می کند که فناوری پیور نه تنها یک ابزار نظارت است بلکه یک جزء جدایی ناپذیر از کنترل شبکه است، همانطور که مدیران همچنان به تکثیر ادامه می دهند، توانایی اندازه گیری و واکنش با دقت سطح پیپور برای ساخت یک سیستم انرژی قابل اعتماد، کارآمد و پایدار ضروری خواهد بود.