Przejście od konwencjonalnej dystrybucji energii elektrycznej do zmodernizowanych zdecentralizowanych inteligentnych sieci wymaga zmiany strukturalnej na poziomie podstacji. W przypadku infrastruktury średniego napięcia (MV) i wysokiego napięcia (WN) system rozdzielnic nie może już funkcjonować jedynie jako pasywna elektromechaniczna bariera izolacyjna.
Aby osiągnąć zgodność z inteligentną strukturą sieci cyfrowej, rozdzielnica musi ewoluować w inteligentny węzeł zdolny do komunikacji dwukierunkowej, automatycznej telemetrii diagnostycznej i routingu zabezpieczeń w czasie krótszym niż milisekunda.
Integracja zaawansowanych systemów rozdzielnic z infrastrukturą inteligentnych sieci wymaga systematycznego zestawiania głównych mechanicznych komponentów fizycznych z wtórną cyfrową architekturą sterowania i komunikacji.
1. Modernizacja architektury cyfrowej i wdrożenie IED
Podstawą integracji inteligentnych sieci jest wymiana lub modernizacja starszych przekaźników analogowych za pomocą inteligentnych urządzeń elektronicznych (IED). Nowoczesne urządzenia IED służą jako mózg obliczeniowy w przedziale niskiego napięcia panelu rozdzielnicy.
Sterowanie mikroprocesorowe: Urządzenia IED przetwarzają w czasie rzeczywistym prądy trójfazowe, napięcia, współczynniki mocy i metryki częstotliwości pochodzące z zaawansowanych przekładników.
Konserwacja oparta na stanie (CBM): Zastępując planową konserwację ciągłym monitorowaniem predykcyjnym, urządzenia IED oceniają zużycie mechaniczne wyłącznika, krzywe erozji styków i stan obwodu wyłączającego, przekazując te dane telemetryczne do platform SCADA, zanim ujawnią się fizyczne awarie.
2. Standaryzacja protokołu komunikacyjnego IEC 61850
Interoperacyjność w sieciach gridowych pochodzących od wielu dostawców wymaga całkowitej standaryzacji protokołów. Podczas gdy starsze środowiska przemysłowe opierały się na Modbus RTU lub DNP3 poprzez łącza szeregowe, integracja z inteligentną siecią wymaga wdrożenia standardu IEC 61850 w nadmiarowych sieciach światłowodowych Ethernet.
Wiadomości GOOSE: Przesyłanie komunikatów o ogólnych obiektowych zdarzeniach podstacji (GOOSE) umożliwia komunikację typu peer-to-peer pomiędzy panelami rozdzielnic w poziomych odstępach krótszych niż milisekunda. Zapewnia to bezbłędne działanie blokad i szybkich systemów zabezpieczeń szyn zbiorczych bez konieczności przeprowadzania ich przez scentralizowany sterownik główny.
Próbkowane wartości (SV): Digitalizacja przebiegów napięcia i prądu u źródła przyrządu eliminuje ryzyko zakłóceń elektromagnetycznych (EMI) na długich miedzianych okablowaniach wtórnych, kierując czyste cyfrowe strumienie danych bezpośrednio do stacji sterującej.
3. Rozmieszczenie czujników do diagnostyki głównych podzespołów w czasie rzeczywistym
Ramy inteligentnych sieci w dużym stopniu opierają się na lokalnej telemetrii środowiskowej i termicznej. Integracja dedykowanych układów sensorycznych w obudowach wysokiego napięcia pozwala na ciągłą ocenę ryzyka w przypadku zmian aktywnego obciążenia.
Bezprzewodowe czujniki termiczne: Instalowane bezpośrednio w punktach styku poddawanych dużym naprężeniom, takim jak złącza szyn zbiorczych, zakończenia kabli przychodzących i wypustki wyłączników automatycznych, bezprzewodowe, samozasilające się czujniki powierzchniowe monitorują anomalie termiczne spowodowane miejscową degradacją rezystancji, całkowicie eliminując martwe punkty ręcznej termografii w podczerwieni.
Śledzenie wyładowań częściowych (PD).: Zintegrowanie czujników przejściowego napięcia ziemnego (TEV) i ultrawysokiej częstotliwości (UHF) wewnątrz przedziałów rozdzielnicy umożliwia wczesne wykrywanie zlokalizowanej degradacji izolacji i śledzenie wyładowań koronowych w żywicach epoksydowych lub strefach izolowanych gazem, zanim nastąpi strukturalne przebicie dielektryczne.
4. Integracja automatyzacji, sterowania i przetwarzania brzegowego systemów
Kiedy rozdzielnica zostanie pomyślnie zintegrowana z infrastrukturą inteligentnej sieci, zarządzanie lokalną dystrybucją przechodzi od reaktywnych operacji w terenie do automatycznych korekt obliczanych na krawędzi sieci.
Wdrożenie FLISR: Funkcje lokalizacji uszkodzeń, izolacji i przywracania usług (FLISR) wykorzystują dane inteligentnej rozdzielnicy do autonomicznej izolacji uszkodzonych segmentów linii w ciągu kilku sekund, przekierowując ścieżki dystrybucyjne w pętli, aby zminimalizować lokalne przerwy w dostawie prądu bez interwencji człowieka.
Optymalizacja Volt-VAR (VVO): Platforma inteligentnych sieci steruje automatycznymi przełącznikami z napędem silnikowym w ramach rozdzielnicy w celu wykonywania precyzyjnego przełączania baterii kondensatorów i regulacji zaczepów transformatora, optymalizując ogólne profile napięcia i zmniejszając straty przesyłowe systemu.
5. Oferta rozdzielnic przystosowanych do inteligentnych sieci Hongheng
Zaprojektowanie solidnej podstawowej obudowy fizycznej, która w naturalny sposób integruje się z nowoczesną inteligentną infrastrukturą drugorzędną, jest rdzeniem inżynieryjnym Hongheng Switchcabinet. Nasze wyspecjalizowane konfiguracje produktów są dostosowane do nowoczesnych topologii sieci:
KYN61-40.5 Rozdzielnica wysuwna typu samochodowego: Ta opancerzona szafa średniego napięcia 40,5 kV jest wyposażona w dedykowane, znormalizowane zatoki sterujące niskiego napięcia, wyraźnie izolowane w celu integracji tablic IED o dużej gęstości zgodnych z normą IEC 61850 i przełączników światłowodowych z podwójną pętlą. Precyzyjnie zaprojektowany mechaniczny mechanizm regałowy można wyposażyć w zdalne napędy silników elektrycznych, umożliwiając operatorom sterowni bezpieczne wsuwanie i wyjmowanie wyłącznika próżniowego z odległej konsoli HMI.
XGN17-40.5 Stała rozdzielnica prądu przemiennego w obudowie metalowej typu skrzynkowego: Sztywna, kompaktowa, stała konfiguracja wysokiego napięcia, optymalna dla farm wiatrowych i fotowoltaicznych zwiększających energię odnawialną. Wewnętrzna konstrukcja z łatwością obsługuje zintegrowane niekonwencjonalne przekładniki przyrządowe (NCIT) i optyczne czujniki napięcia, dostarczając cyfrową telemetrię o wysokiej jakości bezpośrednio do zlokalizowanych inteligentnych bramek brzegowych sieci.
Konfiguracje opancerzone KYN10-40.5 i JYN1-40.5 AC z powłoką metalową: Zaprojektowane z wieloprzedziałowymi metalowymi przegrodami, te wytrzymałe szafy wysuwne są wstępnie zaprojektowane do obsługi wielokanałowych czujników monitorujących wyładowania niezupełne i ciągłej telemetrii termicznej szyn zbiorczych, co czyni je wysoce odpornymi komponentami dla krytycznych podstacji sieciowych.
Matryca specyfikacji integracji technicznej
| Klasa rozdzielnicy i model rdzenia | Natywne wsparcie dla komunikacji Smart Grid | Zintegrowane opcje monitorowania sensorycznego | Podstawowe zdalne sterowanie automatyką |
| KYN61-40,5(Wyjmowany) | IEC 61850, MMS, GOOSE, DNP3 przez IP | Punkt kontaktowy Bezprzewodowy czujnik termiczny na podczerwień, częściowe wyładowanie TEV | Zdalne uruchamianie i wyłączanie wyłączników z napędem silnikowym |
| XGN17-40,5(stały typ pudełka) | Modbus TCP/IP, IEC 60870-5-104 | Gęstość gazu SF6 (w przypadku GIS), monitorowanie temperatury szyn zbiorczych | Zautomatyzowane sterowanie uziemnikiem i izolatorem z napędem silnikowym |
| JYN1-40,5 / KYN10-40,5 | Opcje standardowej magistrali/Ethernetu przemysłowego | Diagnostyka pętli prądowej, wilgotność w przedziale niskiego napięcia | Zdalne wyzwalanie/zamykanie sterowane elektromagnesem |
Wniosek: Projektowanie inteligentnych podstacji jutra wraz z firmą Hongheng
Integracja ciężkich rozdzielnic w dynamiczną sieć inteligentnych sieci wymaga głębokiej wiedzy specjalistycznej w zakresie trwałości mechanicznej, fizyki izolacji i najnowocześniejszej komunikacji cyfrowej. Określając sprzęt przystosowany do inteligentnych sieci, inżynierowie sieci znacznie wydłużają żywotność infrastruktury, gwarantują bezpieczeństwo personelu dzięki zdalnej obsłudze i radykalnie skracają przestoje systemu.
W celu uzyskania schematów okablowania technicznego dla konkretnego projektu, pełnych matryc interoperacyjności IEC 61850 lub żądania bezpośrednich ofert inżynieryjnych na inteligentnie skonfigurowane zestawy 40,5 kV, należy skontaktować się z globalnym zespołem technicznym ds. zastosowań pod adresemSzafka rozdzielcza Hongheng (Zhejiang Gangheng Electric Company Limited) Dzisiaj.