Eining 5 / 11

Smart Grid og Grid Optimization

Hagnaður:

  • Geta til að útskýra hugtökin um snjallnet, ástandsmat og ákjósanlegt aflflæði og hlutverk gervigreindar í þeim
  • Geta til að beita gervigreindum studdum verkflæði í eftirspurnarsvörun, spennu-/tíðnistjórnun og bilanagreiningu
  • Geta til að rökstyðja hvers vegna ráðleggingar um gervigreind í netákvörðunum ættu að takmarkast við öryggisþvingun og samþykki rekstraraðila

Rafmagnsnetið er stærsta og flóknasta vélin sem mannkyn hefur smíðað: þúsundir virkjana, milljónir kílómetra af línum og milljónir neytenda eru í jafnvægi á hverri sekúndu í einu samstilltu kerfi. Snjallnet er nálgun sem gerir það áberandi og viðráðanlegra með því að bæta öflugum skynjurum, samskiptum og sjálfvirkni við þetta kerfi. Gervigreind er öflugt tæki til að vinna úr þessu flóði athugana og breyta þeim í ákvörðunarstuðning. En mikilvægustu skilaboðin frá þessari einingu ættu að vera gefin frá upphafi: ristið er öryggis mikilvægt. Rangt athæfi, röng varnarstilling eða ofhlaðin lína; hefur í för með sér hættu fyrir skemmdir á búnaði, víðtækum bilunum og lífsöryggi. Svo hér framleiðir gervigreind tillögur og spár; Viðurkenndur rekstraraðili tekur ákvörðun og hreyfingu.

Byggingareiningar snjallnets

Það eru nokkur kjarnaverkefni í netviðskiptum og gervigreind snertir hvert og eitt á annan hátt.

Ástandsmat er ferlið við að draga út núverandi raunástand netsins (spenna og flæði á hverjum stað) á sem samkvæmastan hátt úr hávaðasömum og ófullkomnum mælingum. Rekstraraðili treystir á þetta mat fyrir punkta sem hann getur ekki séð. Gervigreind hjálpar til við að greina slæmar mælingar og flýta fyrir mati.

Besta aflflæði (OPF) er vandamálið við að stilla framleiðslu og flæði á þann hátt sem lágmarkar kostnað (eða tap) á sama tíma og allar öryggisþvinganir eru tryggðar. Þetta er klassísk verkfræðileg hagræðing; Gervigreind getur flýtt fyrir lausninni eða bent á góða upphafspunkta, en niðurstaðan þarf samt að fara í gegnum öryggisþvingun.

Eftirspurnarsvörun er að teygja neyslu eftir verði eða merki; Það dregur úr álagi á álagstímum og léttir á netinu. Gervigreind spáir fyrir um hvaða neytandi getur boðið hversu mikinn sveigjanleika.

Bilanagreining og staðsetning er fljótt að finna hvar og hvers vegna lína er gölluð; vísar viðgerðarteyminu á réttan stað og styttir niðurtíma.

Ábending: Öruggasta framlag gervigreindar í snjallnetinu er „auðgun athugunar“ – sem gefur rekstraraðilanum betri mynd. Áhættusamasta framlag þess er „bein stjórn“. Því nær sem hlutverkið er athugun, því minni er áhættan.

Öryggistakmarkanir: Óumdeilanleg landamæri

Sérhver nettillaga verður að standast röð öryggisþvingunar áður en hún er framkvæmd. Þetta eru lögmál verkfræði, ekki val:

  • Spennumörk: Hver punktur verður að vera innan ákveðins prósentubils af nafnspennu.
  • Hitamörk: Engin lína eða spennir er hægt að nota yfir straumnum þar sem hann hitnar og skemmist.
  • N-1 öryggi: Kerfið verður að vera öruggt jafnvel þótt einhver eining (lína, spennir) bili. Þetta er gullna reglan um netrekstur.
  • Tíðni og stöðugleiki: Jafnvægi framboðs og eftirspurnar ætti að halda tíðninni nálægt 50 Hz; Kerfið verður að viðhalda samstillingu ef skyndilegar breytingar verða.

Jafnvel þótt gervigreind hagræðing ýti línu að hitamörkum sínum til að draga úr kostnaði, getur N-1 stjórnin (hvað gerist ef sú lína fer niður?) hafnað þeim tilmælum. Hagræðing kemur aldrei á undan öryggi.

Varúð: „Módelið fann lægsta kostnaðinn“ er ekki fullnægjandi réttlæting fyrir því að innleiða tilmæli. Tillagan verður fyrst að standast allar öryggisþvinganir (sérstaklega N-1) og síðan lögð fram til samþykktar hjá viðurkenndum rekstraraðila. Ekki er hægt að framkvæma allar tillögur sem brýtur í bága við öryggisþvingunina, sama hversu ódýr hún er.

Skref fyrir skref: AI-knúinn netákvörðunarstuðningur

Skref 1 — Safnaðu og staðfestu gögn. SCADA mælingar, staðfræði (lagnamynd) og einkunnir búnaðar. Lélegar mælingar skekkja ástandsmat; er hreinsað fyrst.

Skref 2 — Skildu ástandið. Raunveruleg rekstrarstaða er dregin út; Gervigreind hjálpar til við að spá fyrir um slæm gögn og ósjáanlegt svæði.

Skref 3 — Búðu til atburðarás og tillögur. Gervigreind gefur til kynna tækifæri til að bregðast við eftirspurn, endurskipulagningu eða framleiðsluaðlögun.

Skref 4 — Öryggis sía. Hver tillaga fer í gegnum spennu-, varma- og N-1 þvingun. Þeir sem standast ekki falla út.

Skref 5 — Staðfesting rekstraraðila. Tilmælin sem eftir eru eru kynnt rekstraraðila með rökstuðningi; Rekstraraðilinn tekur ákvörðunina og hreyfir sig.

Skref 6 — Fylgstu með og gefðu þér upplýsingar. Niðurstaða umsóknarinnar er mæld; líkanið batnar með þessari endurgjöf.

Þrjú Mini Cases: By the Numbers

Mál 1 — Tillaga vistuð af N-1. Hagræðingartæki lagði til uppsetningu sem færði dreifingarleiðslu í 95 prósent hleðslu til að draga úr tapi; Það var lítill hagnaður af kostnaði. Athugun N-1 sýndi að þessi lína myndi fara upp í 130 prósent ef nágrannalínan bilaði (ofhleðsla, varnarferð, bilun). Tillagan var felld; Öryggismörkum var haldið.

Tilvik 2 - Fékk slæm mæling. Spennan við samskeyti virtist ósamræmi að mati ríkisins. Uppgötvun rangra gagna með AI gaf til kynna að slökkt væri á kvörðun viðkomandi mælis. Staðfest á sviði; Með því að slökkva á rangri mælingu var matið bætt og komið í veg fyrir ranga hreyfingu.

Tilfelli 3 — Hámarksrakstur með eftirspurnarviðbrögðum. Hætta var á ofhleðslu spenni á álagstíma sumarsins á dreifisvæði. AI áætlaði að hægt væri að færa um 4 MW af álagi á milli 15:00-18:00 með þátttöku sveigjanlegra iðnaðarnotenda. Frjáls eftirspurnarsvörun rakaði 8 prósent af toppnum; Fjárfestingu í dýrri uppfærslu spenni hefur verið frestað. Ákvörðunin var aftur tekin með samkomulagi milli rekstraraðila og neytanda.

Veik kvaðning / sterk kvaðning

Veik kvaðning:

Fínstilltu þetta net fyrir lægsta kostnað.[gögn]

Öflug tilvitnun:

Hlutverk þitt: Sérfræðingur í stuðningi við ákvarðanatöku í netfyrirtækjum. Verkefni: búa til ráðleggingar um álagsskipti fyrir tiltekinn fóðrari. KRITÍKT: þetta er úttak sem styður ákvörðun, ekki skipun. - Farðu fyrir hverja tillögu í gegnum eftirfarandi öryggisþvinganir og skrifaðu niðurstöðuna: spennusvið, hitauppstreymi (lína/spennir málstraumur), N-1 (hvað gerist ef einhver lína fer niður). - Ekki setja fram neina ábendingu sem brýtur í bága við þvingunina; Skráðu þær sem hafa verið eytt sérstaklega með rökstuðningi.- Sendu fram tillögur sem eftir eru með kostnaði/ávinningi og áskilið samþykki rekstraraðila.- Biddu um mikilvægar upplýsingar um innviði eins og staðfræði og verndarstillingu. Gögn: [nafnlaus fóðrunargögn]

Hin sterka tilvitnun staðfestir frá upphafi að framleiðslan er ákvörðunarstuðningur, að öryggisþvinganir séu lögboðnar og að ekki sé hægt að sleppa N-1; Það kemur einnig í veg fyrir leka á mikilvægum innviðum.

Fjögur afritanleg sniðmát

1) Athugun á öryggisþvingunum:

Íhugaðu eftirfarandi notkunarráðleggingar með þremur takmörkunum og skrifaðu staðist/fail fyrir hvern: (1) er spennan innan [einkunn]±[%] á öllum punktum, (2) fer einhver lína/spennir yfir hitastigið, (3) N-1: er kerfið öruggt ef einhver stakur þáttur bilar? Ef svo er, útskýrðu hvaða takmörkun var brotin og hvers vegna.

2) Eftirspurn eftir tækifærisskönnun:

Þekkja þá sem hafa sveigjanlega álagsmöguleika meðal þessara neyslusniða. Fyrir hvern: breytilegt afl (kW), tiltækur tímagluggi og áætluð þægindi/framleiðsluáhrif. Nákvæmni tilkalls; Bæta við athugasemd "spá verður að vera staðfest á reitnum".

3) Bilunaraðstoð:

Gefðu eftirfarandi viðvörunar- og mælimynstur: [gögn]. Búðu til raðtilgátur fyrir mögulega staðsetningu og tegund bilunar; Tilgreindu fyrir hverja tilgátu hvaða viðbótarmæling mun staðfesta hana. Gera endanlega greiningu; Gátlisti er gefinn út til vallarteymis.

4) Athugasemd rekstraraðila:

Breyttu þessari greiningu í ákvörðunarskýrslu sem á að kynna fyrir rekstraraðilanum: samantekt á ástandi, ráðleggingar, afleiðingar öryggisþvingunar hvers tilmæla, ávinningur og hluti "samþykkis rekstraraðila krafist". Notaðu tillögumál, ekki nauðsynlegt.

Grid Tasks og AI hlutverkatöflu

Leit

Hlutverk gervigreindar

landamæri

ríkismat

Slæm gagnagreining, hröðun

Mæling byggð á staðreyndum

Besta aflflæði

Góð byrjun, hröðun

Öryggistakmarkanir eru lögboðnar

óska eftir svari

Mýktarmat

Samstaða neytenda

bilanagreining

Tilgátu kynslóð

Staðfesting á velli

stjórnunarákvörðun

Tillaga/ákvarðanastuðningur

Samþykki rekstraraðila

Algeng mistök

  • Að setja kostnað fram yfir öryggi. Ódýrasta tillagan er ógild ef hún brýtur í bága við öryggisþvingunina.
  • Sleppir N-1. Aðstæður sem virðast öruggar í venjulegum rekstri geta hrunið með missi eins starfsmanns.
  • Misskilja AI fyrir fjarstýringu. Aðalstjórn er ákvörðun viðurkennds rekstraraðila; AI býr til ráðleggingar.
  • Að treysta slæmri mælingu án þess að sannreyna hana. Ríkismat er villt af slæmum gögnum; Mælingagæðin eru prófuð fyrst.
  • Samnýting mikilvægra innviðagagna. Topology og verndarstillingar eru ekki færðar inn í almennum verkfærum.

Í stuttu máli

Snjallnet gerir kerfið áberandi með víðtækum skynjurum og sjálfvirkni; AI veitir öflugan ákvörðunarstuðning við ástandsmat, hagræðingu, eftirspurnarsvörun og bilanagreiningu. En netið er mikilvægt fyrir öryggi: sérhver tillaga verður að standast spennu-, hitauppstreymi og sérstaklega N-1 þvingun og fá síðan samþykki frá viðurkenndum rekstraraðila. Hagræðing kemur aldrei á undan öryggi; AI bendir til, rekstraraðili ákveður.

Umsóknarverkefni

Íhugaðu atburðarás til að breyta álagi fyrir dreifingarfóðrari eða lítið rist dæmi (raunveruleg eða þjálfunargögn). Prófaðu ráðleggingarnar frá gervigreindinni gegn þremur takmörkunum (spenna, hitauppstreymi, N-1) með því að nota „öryggisþvingunarathugun“ sniðmátið. Framkvæmdu síðan sjálfan N-1 athugana á rökréttan hátt: eru tilmælin enn örugg ef þú sleppir mikilvægasta þættinum? Skrifaðu niður niðurstöðu þína og hvort tilmælin standist eða ekki í ákvörðunarblaði.

gátlisti

  • [ ] Ég skýrði frá því að verkefnið er ákvörðunarstuðningur, ekki stjórn
  • [ ] Ég prófaði tillöguna með spennumörkum
  • [ ] Ég prófaði tillöguna með hitauppstreymi (línu-/spennumeinkunn) mörkum
  • [ ] Ég athugaði N-1 öryggi
  • [ ] Ég hef metið hættuna á lélegri mælingu
  • [ ] Ég deildi/nafnleyfði ekki mikilvægum innviðagögnum
  • [ ] Ég lagði ákvörðunina fram með fyrirvara um samþykki viðurkennds rekstraraðila