הבנת טכנולוגיית Phasor ואבולוציה

טכנולוגיית Phasor, המתמקדת ביחידות Phasor Measurement (PMUs), הפכה אבן הפינה של ניטור מערכת החשמל המודרנית. מכשירים אלה ללכוד מתח מסונכרן ומדידות נוכחיות על פני אזורים רחבים, המספק תמונה מדויקת של בריאות רשת. בהקשר של משאבי אנרגיה מבוזרים (DERs) כגון לוחות סולאריים, טורבינות רוח, אחסון סוללות, מערכות נתונים מאפשר לנהל את יכולת הגדלה של מערכות בקרה גבוהה של התפתחותיות של אורטר אחד.

מעקב בסיסי ל Advanced Analytics

מוקדם PMUs הציע שיעורי דגימה מוגבלת ותשתיות תקשורת ייעודיות.היום, חידושים בעיצוב מיקרו-מעבד ו- GPS סינכרוניזציה לאפשר דגימה בעשרות אלפי מסגרות לשנייה, עם דיוק בזמן הדגימה בתוך המיקרו-שניות. הקפיצה הזו ביכולות תומכת לא רק בדמיון בזמן אמת, אלא גם ניתוח מתקדם כגון oscillation, לאחר ניתוח שלאחר-disance, ו-remeremereremeremererererererereativement, שם הם במהירות estment, עבור סביבת ניתוח כוח קריטי.

ראשי התיבות של Modern PMUs

ראשי התיבות של Modern PMUs משלבים מספר רכיבים מתקדמים:

  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0GPS- Based Time SynchronizationFIRLT:1) הבטחת המדידות ממקומות שונים תואמות באופן מושלם.
  • (ב) ⁇ :0) יחידות עיבוד של עקורים 1 (FLT:0) מסוגלות לבצע חישובים מקומיים, כגון phasor estimation ודחיסה של נתונים.
  • (FLT:0) מודולי תקשורת מאובטחים 1FLT:1 תומך בפרוטוקולים כמו IEEE C37.118 להעברת נתונים יעילה ברשתות IP.

רכיבים אלה היו מיניים וקשו על פריסת שדה, מה שהופך אותם מתאימים להתקנה על מצרכי הפצה, בנקודות קישור DER, ואפילו בתוך המתחם הלא-מויר.

חידושים אחרונים בPhasor Technology

העשור האחרון ראה התקדמות מהירה בטכנולוגיית phasor, המונעת על ידי הצורך להתמודד עם חדירה גבוהה יותר של אנרגיה מתחדשת וההפצה של הדור מבוזר.החידושים האלה מתמקדים דיוק, שילוב, גמישות פריסה וביטחון.

יעילות והחלטה

Newer PMUs מתגאה דיוק משופר בתנאים דינמיים, כגון אלה הנגרמים על ידי כיסוי ענן על חוות השמש או שינויים פתאומיים במהירות רוח.הסטנדרט האחרון IEEE C37.118.1a-2014 מגדיר שיעורי ביצועים (P ו- M) עבור הגנה ויישומים ניטור.חדשנות באלגוריתמים - כמו טיילור-ארבעה יותר להפוך וקלמן מסנן - מאפשר PMUs לשמור על דיוק גם במהלך אירועים טרנספורמטיביים, עם טעות כוללת (TV) ב אלגוריתמית של 1%) הוא לזהות תרחישים חיוניים של איכות ⁇ .

שילוב עם Smart Grid Platforms

נתונים Phasor כבר לא משולשים.חדשנות מודרנית מאפשרת אינטגרציה מתקדמת:0 [bseamless אינטגרציהFLT] 1 עם פלטפורמות רשת חכמות, כולל מערכות ניהול משאבי אנרגיה מבוזרות (DERMS), מערכות ניהול הפצה מתקדמות (ADMS), ו-SCADA אינטגרציה זו מאפשרת פעולות בקרה אוטומטיות, כגון התאמת סטמנטים או לשפוך עומסים לא קריטיים, בהתבסס על phas-DS-DS-DS-RIS) לשימוש באופן אוטומטי בדגמים מתקדמים של נתונים, כגון הפעלת נתונים פתוח.

מיניטורציה ו-Salable Deployment

ההתקדמות בטכנולוגיה ואריזות למחצה יצרו:0 (מינימום PMUsssph1) אשר הם הרבה יותר קטנים וזולים יותר מאשר יחידות מסורתיות. אלה micro-PMUs (μPMUs) נועדו ניטור ברמת ההפצה, שבו חלל ועלויות הם מגבלות.הם יכולים להשתלב לתוך מפגעים חכמים, מערכי מגן ואפילו ממטרים זה מאפשר שימושים של מאות תקלות מתקדמות, כגון פיזור נתונים, ופגיעה בשלב זה.

שיפור אבטחת סייבר עבור מערכות Phasor

ככל שמערכות phasor הופכות יותר מחוברות, אבטחת סייבר הפכה להתמקדות בחידושים האחרונים כוללים פרוטוקולי תקשורת מפוצצים (FLT:1 עבור זרמי נתונים של PMU, בקרת גישה מבוססת תפקידים עבור תצורה, ואלגוריתם זיהוי אנומלי לזהות אלגוריתמים בולטים או ממוסמכים לבלוקצ'יין.

יישומים ב Distributed Energy Resources

היתרון העיקרי של טכנולוגיית phasor מתקדמת עבור DERs הוא היכולת לצפות ולבקר מערכות מבוזרות עם אותו דיוק שנשמר בעבר לרשתות שידור גדולות. חלק זה חוקר יישומים ספציפיים.

השמש והנשמה

משאבי השמש והרוח מציגים את הזמינות שיכולה לגרום תנודות מתח, סטיית תדר, וזרימת כוח הפוכה. PMUs מותקנת בנקודה של הפיכה משותפת (PCC) של חווה סולארית או פארק רוח לספק נתונים ברזולוציה גבוהה על זרימת כוח תגובתי, תוכן הרמוני, ותגובה בלחץ דינמי.זה מאפשר FLT:0 בזמן לא יעיל יותר לשלוט על LTFer לאחור: 1 כדי לשמור על מתחים חלק ולהפחית את הפחתת עוצמת הרוח.

ניהול אנרגיה

מערכות אחסון אנרגיה סוללה (BESS) מסתמכות על נתונים מהירים ומדויקים עבור החלטות טעינה וניתוק. PMUs יכול לפקח על מצב המטען, הטמפרטורה, ותפוקה כוח במרווחי תת-שניים.כאשר משולבים עם בקר ב-BeSS, נתונים phasor תומך FLT:0 [0] תגובה מהירה תדירות FLT:1 (עם מילימטרים) ו-S סינתטיים במתן ערך במיוחד ברשת חיזוי איטי יותר.

קונסולת מיקרוגריריד

מיקרוגרואידים, שיכולים לפעול במצב המחובר לרשת או מאויש, ליהנות באופן משמעותי מטכנולוגייתphasor. PMUs להציב בצומת מפתח בתוך המיקרוגריד לספק מדידות מסונכרנות הדרושות עבור FLT:0peer-to-peer ControlFLT:1 ועומס בין DERs. במהלך האי, נתונים phasor מסייע במתח על ידי רגולציה חלקה על ידי זרם micropregating.

השפעה על עמידות גריידית ויעילות

החידושים המתוארים לעיל מתרגמים לשיפורים מוחשיים עבור מערכת הכוח הרחבה יותר.טכנולוגיית הphasor משופרת ישירות מחזקת עמידות רשת נגד הפרעות ותומכת בפעילות יעילה.

גילוי בזמן אמת

עם צפיפות מדידה מוגברת ודיוק, כלי רכב יכולים כעת לזהות ולאתר הפרעות כגון מתח סציבים, swells, ואירועים transient בזמן אמת. Phasor נתונים מרבים PMUs מאפשר עבור מספר רב של PMUs מאפשר עבור:0triangulation של מיקומים פגומים FLT:1, צמצום זמני הזנה מהירה של בטיחות.

המונחים: Balancing

משאבי אנרגיה מפולגת יכולים לגרום לחוסר איזון עומס אם לא מנוהל כראוי.מדת Phasor לספק מידע על גודל וכיוון של זרימת חשמל במאות נקודות. מפעילי מערכת להשתמש בנתונים אלה עבור FLT:0 דינמי עומס איזון FLT:1 על פני להאכילים ו substations, אשר מצמצם את ההפסדים ומדכא את הצורך של שדרוגים תשתיות.

כיוונים עתידיים ומגמות מתפתחות

במבט קדימה, טכנולוגיית phasor ממשיכה להתפתח. [+] עדיפויות מחקר להתמקד בשיפור המהירות, שילוב בינה מלאכותית ולהבטיח יכולת בין-אופרציה גלובלית.

אינטליגנציה מלאכותית ולמידה של מכונות

מודלים של למידת מכונות המוכשרים על נתונים היסטוריים של phasor יכולים לחזות את הפוטנציאל של אי-החולשות, כשלים בציוד ודפוסי דור מתחדשים.לדוגמה, רשתות עצביות יכולות לשמש כדי לסווג אירועים אוצילטוריים ולהמליץ על פעולות תיקון בזמן אמת.השילוב של AI עם נתוני PMU צפוי לאפשר ל-FLT:0predictive תחזוקהFLT:1 ופעולות רשת עצמית אלה לומדים ממיליוני נקודות של נתונים בלתי-ראו-ראו-ראויים כדי לזהות מודלים מסורתיים.

פרוטוקולי תקשורת מתקדמים

רשתות PMU בעתיד מינוף 5G ו- סיבים אופטיים תקשורת כדי להפחית את השקיפות ולתמוך בנפחי נתונים גבוהים יותר.הפיתוח של IEC 61 850 סטנדרטי לתקשורת תת-התחברות עכשיו כולל תמיכה בנתונים של phasor, המאפשר ל-FLT:0seamless Data ExchangeFLT:1 בין IEDs (מכשירים אלקטרוניים לא חוקיים) ו- PMUs.

סטנדרט והתאמה

(הופנה מהדף ◄ (המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה (NIST)FLT:0) ,EEEEEGIRLT:1) ו- (FLT:2) המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה (NIST) , 3, מניע את סטנדרטיזציה של פורמטי נתונים של PMU ופרוטוקולי תקשורת.זה מבטיח כי ציוד מיצרנים שונים יכול לעבוד יחד באופן חלק.

מגמות אלה מצביעות על עתיד שבו טכנולוגיית phasor אינה רק כלי ניטור אלא מרכיב אינטגרלי של שליטה ברשת.כפי ש- DERs ממשיכים להתרבות, היכולת למדוד ולהגיב עם דיוק ברמת phasor יהיה חיוני לבניית מערכת אנרגיה אמינה, יעילה בת קיימא.