Para adaptarse al nuevo formulario de cuadrícula y satisfacer las necesidades de los usuarios, y para servir mejor a la economía social, se propuso el concepto de "red inteligente". Desde entonces, los países han llevado a cabo gradualmente investigaciones teóricas y proyectos piloto relacionados con redes inteligentes, y se ha desencadenado un auge de la red inteligente en todo el mundo. State Grid Corporation of China ha establecido un departamento de redes inteligentes para promover la construcción de redes inteligentes en mi país. En la actualidad, "Smart Grid" se ha convertido en una de las palabras calientes sobre la dirección de desarrollo futura de la red, y el sistema de medición avanzado proporciona un proceso de transición correspondiente para la inteligencia de la red. En los últimos años, debido al desarrollo de comunicaciones y la demanda de redes inteligentes, la industria eléctrica ha aumentado continuamente la cobertura de AMI.
Contenido
2.4 Sistema de gestión de datos de medición
3 Investigación de aplicaciones de AMI
3.1 Ventajas y funciones de AMI
3.2 Composición de ingresos de AMI
3.3 Progreso de la demostración de la aplicación AMI
1. Concepto de AMI
La infraestructura de medición avanzada (AMI) es un sistema de procesamiento de red completo utilizado para medir, recopilar, almacenar, analizar y utilizar información de consumo de electricidad del usuario. Consiste en medidores inteligentes instalados en el extremo del usuario, el sistema de gestión de datos de medición ubicado en la compañía eléctrica, el sistema de comunicación que los conecta y la red interior en la residencia del usuario. Específicamente, el sistema de medición avanzado se puede dividir en cuatro aspectos: medidores inteligentes, red de comunicación bidireccional, red de interiores del usuario, sistema de gestión de datos de medición, como se muestra en la Figura 1.
2. Componentes de AMI
Como el dispositivo de medición más crítico en el sistema de medición avanzada, el medidor inteligente es responsable de recopilar información eléctrica del lado del usuario, calidad de energía y otros datos y transmitirlo a la compañía eléctrica a través de una red de comunicación bidireccional. Es la interfaz para que los usuarios interactúen con la compañía eléctrica. La estructura básica del medidor inteligente se muestra en la Figura 2. En comparación con los medidores electromecánicos tradicionales, los medidores inteligentes han mejorado significativamente. Sus funciones sobresalientes incluyen:
1) Los usuarios pueden leer información de medición en tiempo real;
2) soportar los precios de la electricidad de tiempo de uso;
3) proporcionar a los usuarios información sobre el precio de electricidad en tiempo real;
4) realizar control de carga inteligente y realizar configuraciones remotas, conexión y apagado;
5) tener un modo de medición múltiple para registrar la información de consumo de electricidad del usuario en varios períodos de tiempo, y proporcionar soporte de análisis de datos para que los usuarios comprendan mejor sus propios hábitos de consumo de electricidad y participen en varios proyectos de respuesta a la demanda;
6) proporcionar soporte técnico para la integración de la generación de energía de energía renovable en la gran red eléctrica y proporcionar funciones de facturación relacionadas;
7) Monitorear de forma remota la calidad de la potencia. Las compañías eléctricas pueden obtener información de energía del lado del usuario a través de medidores inteligentes;
8) Localizar y responder rápidamente a las fallas del sistema
La red de comunicación bidireccional permite a los usuarios obtener el estado de operación en tiempo real y la información del precio de la electricidad de la red eléctrica, cambiando el modo del centro de datos de la compañía eléctrica para obtener datos de los usuarios de manera unidireccional. La información estadística del medidor inteligente se transmite desde el medidor al centro de datos de la compañía eléctrica varias veces al día, proporcionando soporte de datos para la operación confiable de varias aplicaciones avanzadas. La red de comunicación de AMI generalmente se puede dividir en tres partes: red de comunicación de backbone de área amplia, red de comunicación de ramas locales y LAN de inicio, como se muestra en la Figura 3.
La comunicación del portador de la línea eléctrica y la comunicación inalámbrica generalmente se seleccionan como canales de red de comunicación. La comunicación del operador de la línea eléctrica tiene ventajas obvias (no se requiere cableado), un alto reconocimiento del mercado, y constantemente está expandiendo sus áreas de aplicación. Actualmente se usa ampliamente en pilas de carga de vehículos eléctricos, electrodomésticos inteligentes/control doméstico inteligente, iluminación inteligente, gestión y monitoreo de eficiencia energética, edificios inteligentes y otros campos.
La red interior del usuario (HAN) es una red integral formada por la interconexión de varios dispositivos inteligentes interconectados de usuarios. Puede conectar varias computadoras, teléfonos móviles, cámaras, sistemas de alarma de seguridad para el hogar, electrodomésticos inteligentes y otros dispositivos digitales. La información de la red interior del usuario se recopila en dispositivos de cuadrícula inteligente (como medidores inteligentes), y luego la red interior del usuario y la red inteligente se interconectan a través de una red de comunicación bidireccional, para que estos dispositivos puedan controlarse.
2.4 Sistema de gestión de datos de medición
El Sistema de Gestión de Datos de Medición (MDMS) es una base de datos con herramientas de análisis, ubicada en el centro de datos, que se utiliza para almacenar, analizar y administrar la información de medición y facturación de los usuarios. Los medidores inteligentes MDMS están interconectados y almacenan y procesan datos de medición enviados por medidores. Las compañías eléctricas pueden obtener parámetros eléctricos del sistema analizando diversas información de datos en MDMS y realizar funciones de aplicación avanzadas, como el análisis de robo de potencia, la predicción de fallas, la operación estable y la recuperación de la red. Una función básica de MDMS es confirmar, editar y estimar los datos de AMI para garantizar que el flujo de datos al sistema de información sea completo y preciso cuando la red de comunicación se interrumpe o el lado del usuario falla. El diagrama de operación de la junta de cada parte de AMI se muestra en la Figura 4.
3. Investigación de aplicaciones de AMI
3.1 Ventajas y funciones de AMI
El establecimiento de AMI se da cuenta de la interacción bidireccional entre la cuadrícula y el usuario, se adapta bien al nuevo modo de cuadrícula y satisface las necesidades de los usuarios para la medición de electricidad bidireccional bajo el rápido desarrollo de la generación de energía distribuida. Según el modelo de desarrollo actual, el sistema de medición avanzado AMI puede lograr principalmente las siguientes funciones:
1) Los usuarios pueden comprender el precio de electricidad en tiempo real y la información de electricidad, lo que mejora la iniciativa de los usuarios para participar en la operación de la red;
2) Proporciona una plataforma para que los usuarios que instalen fuentes de energía distribuidas y dispositivos de almacenamiento de energía accedan al mercado eléctrico. Al mismo tiempo, proporciona conveniencia para que las compañías eléctricas guíen razonablemente sus operaciones y mejoren la distribución del flujo de energía;
3) A través de la información de medición, puede ayudar a las compañías eléctricas a evaluar el uso de equipos, optimizar su estado operativo y extender la vida útil del equipo;
4) realizar detección de robo de potencia, detección de fallas y gestión de la calidad de la potencia para lograr la autocuración de la red eléctrica;
5) Proporcione a los usuarios información de política de respuesta a la demanda (DR), como los precios de la electricidad de tiempo de uso para guiar su participación activa, que conduce al "afeitado pico y el llenado del valle" de la red eléctrica. Al mismo tiempo, el método de cálculo del algoritmo GSL (GNU Scientific Library, GSL) se combina para monitorear y responder al proceso y promover el funcionamiento suave de la red eléctrica.
3.2 Composición de ingresos de AMI
1). Optimizar las capacidades comerciales integrales de las empresas
2). Reducir la inversión de la construcción en todos los aspectos
3). Reformar e innovar el nivel de gestión de activos
4). Desencadenar la respuesta a la demanda de energía
5). Mejorar la eficiencia de la operación del sistema
6). Promover la equidad social
7). Mejorar las capacidades de operación de capital
8). Promover la innovación y el progreso científico y tecnológico
3.3 Progreso de la demostración de la aplicación AMI
Basado en los importantes beneficios de la tecnología AMI en la conservación de la energía, la reducción de emisiones y la baja respuesta de carga, muchos departamentos u organizaciones gubernamentales han formulado legislación para promover la implementación de la tecnología AMI. Los principales proyectos de demostración en varios países se muestran en la Tabla 1.
| Tabla 1 Proyectos clave de demostración nacional | |
| País | Nombre del proyecto |
| Francia | Proyecto de enlace |
| Italia | Proyecto Telegestore |
| Estados Unidos | Proyecto de demostración de cuadrícula inteligente de Ohio |
| Corea del Sur | Proyecto de demostración Smart Grid de Jeju Island |
4. Conclusión
1) Aprenda de la experiencia extranjera de desarrollo de AMI para desarrollar un sistema estándar de AMI.
2) Reallin ha desarrollado medidores inteligentes con diferentes funciones según las diferentes necesidades de los usuarios. Para evitar el desperdicio de recursos, es necesario considerar razonablemente la aplicación de recursos de software y hardware existentes para desarrollar medidores inteligentes.
3) Promover la integración de datos y la mejora de diferentes industrias (agua, gas, calor, frío, etc.) y sistemas de medición avanzados.
4) La protección de la privacidad del usuario también debe fortalecerse continuamente con el desarrollo del sistema para promover la confianza del usuario en las compañías eléctricas.