Бірлік 5 / 11

Smart Grid және Grid Optimization

Табыстар:

  • Смарт желі ұғымдарын, күйді бағалау және оңтайлы қуат ағынын және олардағы АИ рөлін түсіндіре білу.
  • Сұраныс жауаптарында, кернеуді/жиілікті басқаруда және ақауларды анықтауда AI қолдайтын жұмыс процестерін қолдану мүмкіндігі
  • Тор шешімдерінде AI ұсынысы қауіпсіздік шектеулерімен және оператордың мақұлдауымен шектелуі керек екенін негіздеу мүмкіндігі

Электр желісі - адамзат жасаған ең үлкен және ең күрделі машина: мыңдаған электр станциялары, миллиондаған километр желілер және миллиондаған тұтынушылар бір синхронды жүйеде әр секунд сайын теңдестірілген. Смарт тор - бұл жүйеге қарқынды сенсорларды, байланыс пен автоматтандыруды қосу арқылы оны бақылауға және басқаруға болатын тәсіл. Жасанды интеллект - бұл бақылаулар тасқынын өңдеуге және оларды шешім қабылдауға айналдыруға арналған қуатты құрал. Бірақ бұл блоктың ең маңызды хабарламасы басынан бері берілуі керек: тор қауіпсіздік үшін маңызды. Қате маневр, дұрыс емес қорғаныс параметрі немесе шамадан тыс жүктелген желі; жабдықтың зақымдалуына, кең тараған үзілістерге және өмір қауіпсіздігіне қауіп төндіреді. Сонымен, мұнда жасанды интеллект ұсыныстар мен болжамдар жасайды; Шешім мен маневрді уәкілетті оператор қабылдайды.

Ақылды тордың құрылыс блоктары

Тор бизнесінде бірнеше негізгі міндеттер бар және AI әрқайсысына әртүрлі әсер етеді.

Күй бағалауы – шулы және толық емес өлшемдерден ең дәйекті түрде желінің ағымдағы нақты күйін (әр нүктедегі кернеу мен шығын) шығару процесі. Оператор көре алмайтын нүктелер үшін осы бағалауға сүйенеді. Жасанды интеллект қате өлшемдерді анықтауға және бағалауды тездетуге көмектеседі.

Оңтайлы қуат ағыны (OPF) - бұл барлық қауіпсіздік шектеулерін қамтамасыз ете отырып, шығындарды (немесе шығынды) азайтатындай өндіріс пен ағындарды реттеу мәселесі. Бұл классикалық инженерлік оңтайландыру; AI шешімді жылдамдата алады немесе жақсы бастапқы нүктелерді ұсына алады, бірақ нәтиже әлі де қауіпсіздік шектеулерінен өтуі керек.

Сұраныс реакциясы – тұтынудың баға немесе сигнал бойынша созылуы; Ол ең жоғары сағаттарда жүктемені азайтады және желіні жеңілдетеді. Жасанды интеллект қай тұтынушы қаншалықты икемділік ұсына алатынын болжайды.

Ақаулықтарды анықтау және орналасу - бұл желдің қай жерде және неліктен ақаулы екенін жылдам анықтау; жөндеу бригадасын дұрыс орынға бағыттайды және тоқтау уақытын қысқартады.

Кеңес: AI-ның смарт-тордағы ең қауіпсіз үлесі – операторға жақсырақ суретті қамтамасыз ету — «бақылауды байыту». Оның ең қауіпті үлесі – «тікелей бақылау». Рөл бақылауға неғұрлым жақын болса, тәуекел соғұрлым төмен болады.

Қауіпсіздік шектеулері: даусыз шекара

Әрбір желілік ұсыныс іске асырылмас бұрын бірқатар қауіпсіздік шектеулерінен өтуі керек. Бұл таңдау емес, инженерлік заңдар:

  • Кернеу шектері: Әрбір нүкте номиналды кернеудің белгілі бір пайыздық диапазонында қалуы керек.
  • Жылулық шектеулер: Ешбір желі немесе трансформатор қызып, зақымдалатын токтан жоғары жұмыс істемейді.
  • N-1 қауіпсіздік: жүйенің кез келген элементі (желі, трансформатор) істен шыққан жағдайда да қауіпсіз болуы керек. Бұл желі жұмысының алтын ережесі.
  • Жиілік және тұрақтылық: Сұраныс пен ұсыныс тепе-теңдігі жиілікті 50 Гц-ке жақын ұстауы керек; Жүйе кенеттен өзгерістер болған жағдайда синхрондауды сақтауы керек.

Тіпті егер AI оңтайландыруы шығынды азайту үшін сызықты жылулық шегіне дейін итерсе де, N-1 басқару құралы (ол сызық төмендесе не болады?) бұл ұсынысты қабылдамау мүмкін. Оңтайландыру ешқашан қауіпсіздіктен бұрын болмайды.

Абайлаңыз: «Үлгі ең төмен бағаны тапты» ұсынысты орындау үшін жеткілікті негіздеме емес. Ұсыныс алдымен барлық қауіпсіздік шектеулерінен өтуі керек (әсіресе N-1), содан кейін уәкілетті оператордың бекітуіне ұсынылуы керек. Қауіпсіздік шектеуін бұзатын кез келген ұсыныс қаншалықты арзан болса да жүзеге асырылмайды.

Қадамдық: AI қуат торының шешімін қолдау

1-қадам — Деректерді жинау және тексеру. SCADA өлшемдері, топология (схема) және жабдықтың рейтингтері. Нашар өлшемдер күйді бағалауды бұрмалайды; алдымен тазаланады.

2-қадам - ​​Жағдайды түсіну. Нақты операциялық жағдай шығарылады; AI нашар деректерді және бақыланбайтын аймақты болжауға көмектеседі.

3-қадам — Сценарийлер мен ұсыныстарды жасаңыз. AI сұранысқа жауап беру мүмкіндіктерін, қайта құрылымдауды немесе өндірісті реттеуді ұсынады.

4-қадам — Қауіпсіздік сүзгісі. Әрбір ұсыныс кернеу, жылу және N-1 шектеулері арқылы өтеді. Өте алмағандар есептен шығарылады.

5-қадам — Операторды растау. Қалған ұсыныстар негіздемемен операторға ұсынылады; Оператор шешім қабылдайды және маневр жасайды.

6-қадам — Бақылаңыз және кері қайтарыңыз. Өтінімнің нәтижесі өлшенеді; модель осы кері байланысты жақсартады.

Үш шағын корпус: сандар бойынша

1-жағдай — N-1 арқылы сақталған ұсыныс. Оңтайландыру құралы шығынды азайту үшін тарату құбырын 95 пайызға жүктеуге әкелетін конфигурацияны ұсынды; Шығыннан аз ғана пайда болды. N-1 тексерісі көрші желі істен шыққан жағдайда (шамадан тыс жүктеме, қорғаныстың үзілуі, үзіліс) бұл жолдың 130 пайызға дейін көтерілетінін көрсетті. Ұсыныс қабылданбады; Қауіпсіздік шегі сақталды.

2-жағдай - Өлшем нашар. Шинадағы кернеу мемлекеттік бағалауға сәйкес келмеді. AI көмегімен нашар деректерді анықтау тиісті есептегішті калибрлеудің өшірілгенін көрсетті. Далада расталған; Қате өлшеуді өшіру арқылы бағалау жақсартылды және қате маневрдің алдын алды.

3-жағдай — Сұраныспен ең жоғары қырыну. Тарату аймағында жазғы ең жоғары уақытта трансформатордың шамадан тыс жүктелу қаупі болды. AI икемді өнеркәсіптік тұтынушылардың қатысуымен шамамен 4 МВт жүктемені 15:00-18:00 аралығында ауыстыруға болатынын есептеді. Сұраныс бойынша ерікті жауап 8 пайызға төмендеді; Қымбат трансформаторды жаңартуға инвестиция салу кейінге қалдырылды. Шешім тағы да оператор мен тұтынушы арасындағы келісім бойынша қабылданды.

Әлсіз шақыру / Күшті шақыру

Әлсіз шақыру:

Бұл желіні ең төмен бағаға оңтайландырыңыз.[деректер]

Күшті шақыру:

Сіздің рөліңіз: желілік бизнес шешімдерін қолдау жөніндегі маман. Тапсырма: берілген фидер үшін жүкті ауыстыру бойынша ұсыныстар жасау. КРИТИКАЛЫҚ: бұл пәрмен емес, шешім қабылдауды қолдау нәтижесі. - Әрбір ұсынысты келесі қауіпсіздік шектеулерінен өткізіп, нәтижені жазыңыз: кернеу диапазоны, термиялық (желілік/трансформатордың номиналды тогы), N-1 (кез келген желі төмендесе не болады). - шектеуді бұзатын ешқандай ұсыныс жасамау; Жойылғандарды негіздеумен бөлек тізімдеңіз.- Қалған ұсыныстарды құны/пайдасы және қажетті оператордың мақұлдауымен жіберіңіз.- Топология және қорғау параметрі сияқты маңызды инфрақұрылым мәліметтерін сұраңыз. Деректер: [анонимделген фидер деректері]

Күшті шақыру ең басынан бастап нәтиже шешімді қолдау болып табылатынын, қауіпсіздік шектеулерінің міндетті екенін және N-1 өткізіп жіберуге болмайтынын анықтайды; Ол сондай-ақ маңызды инфрақұрылымның ағып кетуіне жол бермейді.

Көшірілетін төрт үлгі

1) Қауіпсіздік шектеулерін тексеру:

Үш шектеулермен келесі жұмыс ұсынысын қарастырыңыз және әрқайсысы үшін өту/сәтсіздікті жазу: (1) барлық нүктелердегі кернеу [номиналды]±[%] шегінде, (2) кез келген желі/трансформатор термиялық номиналды мәннен асады ма, (3) N-1: кез келген бір элемент істен шыққан жағдайда жүйе қауіпсіз бе? Олай болса, қандай шектеу бұзылғанын және неліктен екенін түсіндіріңіз.

2) Сұранысқа жауап беру мүмкіндігін сканерлеу:

Осы тұтыну профильдері арасында икемді жүктеме әлеуеті барларын анықтаңыз. Әрқайсысы үшін: ауыспалы қуат (кВт), қолжетімді уақыт терезесі және болжамды жайлылық/өндірістік әсер. Талап қою дәлдігі; «Болжамды өрісте тексеру керек» деген ескертуді қосыңыз.

3) Ақау орнын анықтау құралы:

Келесі дабыл және өлшеу үлгісін беріңіз: [деректер]. Ықтимал ақаулық орны мен түрі үшін дәйекті гипотезаларды құру; Әрбір гипотеза үшін қандай қосымша өлшем оны растайтынын көрсетіңіз. Нақты диагноз қою; Дала командасына бақылау парағы беріледі.

4) Оператордың шешімі туралы ескерту:

Бұл талдауды операторға ұсынылатын шешім жазбасына айналдырыңыз: жағдайдың қысқаша мазмұны, ұсыныс, әрбір ұсыныстың қауіпсіздік шектеулерінің салдары, артықшылықтар және «оператордың мақұлдауы қажет» бөлімі. Императивті емес, ұсыныс тілін пайдаланыңыз.

Тор тапсырмалары және AI рөлдер кестесі

Квест

АИ рөлі

шекара

мемлекеттік бағалау

Нашар деректерді анықтау, жеделдету

Фактіге негізделген өлшеу

Оңтайлы қуат ағыны

Жақсы бастама, жеделдету

Қауіпсіздік шектеулері міндетті болып табылады

жауап сұрау

Серпімділікті бағалау

Тұтынушылардың консенсусы

ақауды анықтау

Гипотезаны құру

Өрісті растау

маневр туралы шешім

Ұсыныс/шешім-қолдау

Оператордың рұқсаты

Жалпы қателер

  • Шығындарды қауіпсіздіктен жоғары қою. Ең арзан ұсыныс қауіпсіздік шектеуін бұзса жарамсыз.
  • N-1 өткізіп жіберу. Қалыпты жұмыс кезінде қауіпсіз болып көрінетін жағдай бір қызметкердің жоғалуымен жойылуы мүмкін.
  • AI қашықтан басқару құралы деп қателесу. Негізгі маневр – уәкілетті оператордың шешімі; AI ұсыныстар жасайды.
  • Нашар өлшемге оны тексермей сену. Мемлекеттің бағалауы нашар деректермен жаңылыстырады; Алдымен өлшеу сапасы тексеріледі.
  • Маңызды инфрақұрылым деректерін ортақ пайдалану. Топология мен қорғау параметрлері жалпы құралдарға енгізілмейді.

Қысқаша айтқанда

Смарт тор жүйені кең сенсорлар мен автоматтандыру арқылы бақыланатын етеді; AI жағдайды бағалауда, оңтайландыруда, сұранысқа жауап беруде және ақауларды анықтауда күшті шешім қабылдауды қамтамасыз етеді. Бірақ тор қауіпсіздік үшін өте маңызды: әрбір ұсыныс кернеу, жылу және әсіресе N-1 шектеулерінен өтуі керек, содан кейін уәкілетті оператордың мақұлдауын алуы керек. Оңтайландыру ешқашан қауіпсіздіктен бұрын болмайды; AI ұсынады, оператор шешеді.

Қолданбалы тапсырма

Тарату фидеріне арналған жүктемені ауыстыру сценарийін немесе шағын тор мысалын (нақты немесе оқу деректері) қарастырыңыз. «Қауіпсіздік шектеулерін тексеру» үлгісін пайдаланып, AI ұсынысын үш шектеуге (кернеу, жылу, N-1) қарсы тексеріңіз. Содан кейін логикалық түрде N-1 тексеруін өзіңіз орындаңыз: ең маңызды элементті тастасаңыз, ұсыныс әлі де қауіпсіз бе? Нәтижені және ұсыныстың өту-өтпеуін шешім жадынамасы форматында жазып алыңыз.

бақылау парағы

  • [ ] Мен тапсырманың бұйрық емес, шешім қабылдау екенін түсіндірдім
  • [ ] Мен ұсынысты кернеу шектеулерімен тексердім
  • [ ] Мен ұсынысты термиялық (желілік/трансформатордың номиналды) шектеулерімен тексердім
  • [ ] Мен N-1 қауіпсіздігін тексердім
  • [ ] Мен нашар өлшеу қаупін бағаладым
  • [ ] Мен маңызды инфрақұрылым деректерін бөліспедім/анонимді емеспін
  • [ ] Мен шешімді уәкілетті оператордың мақұлдауынан кейін жібердім