Умные сети электроснабжения: что это такое и как они работают?

Ранее мы подробно рассматривали, как функционируют различные сети распределения электроэнергии, воды и газа. Полевые устройства, которые становятся всё более дистанционно управляемыми и автоматизированными, используют технологии связи для передачи данных и получения команд удалённо, позволяя операторам в реальном времени контролировать каждый участок сети. Это ведёт к эволюции самих сетей, превращая их в интеллектуальные. Именно поэтому в последнее время всё чаще говорят об умных сетях — системе, обеспечивающей всесторонний мониторинг распределительных сетей и позволяющей компаниям оперативно вмешиваться при возникновении различных проблем.

Как работают умные сети?

Умные сети используют ряд передовых технологий для оптимизации производства, распределения и потребления энергии, газа и воды за счёт точного мониторинга и удалённого управления. Чтобы лучше понять их принцип работы, рассмотрим ключевые компоненты и их функции:

• Датчики и умные счётчики — эти устройства в реальном времени отслеживают потребление и эксплуатационные параметры сети, предоставляя подробные данные как поставщикам, так и потребителям. Умные счётчики постоянно обмениваются информацией с центральной системой, что позволяет выявлять аномалии, неисправности или перегрузки и регулировать объёмы в соответствии с потребностями.
• Системы автоматизации сети — оснащение сети системами, которые автоматически управляют потоками и нагрузками, сокращает время перебоев в работе благодаря предиктивному обслуживанию и ускоренному ремонту.
• Технология Интернета вещей (IoT) — подключение устройств и датчиков через IoT позволяет собирать данные в режиме реального времени и анализировать их с помощью специализированного программного обеспечения, выявляя любые отклонения в работе сети и оптимизируя техническое обслуживание.

Взаимодействие устройств с аналитическими системами сети строится по тому же принципу, что и в системах интеллектуального учёта. Умные устройства собирают измерения и передают их в центр сбора данных (HES) один или несколько раз в день, в зависимости от настроек оператора. По такому же принципу передаются диагностические данные. Кроме того, устройства могут автоматически передавать экстренные сигналы в режиме реального времени, что позволяет быстро устранять проблемы и поддерживать работоспособность сети на оптимальном уровне.

Искусственный интеллект и умные сети

Развитие умных сетей и внедрение соответствующих технологий открывают новые возможности для безопасного и рационального управления ресурсами, снижая утечки и выбросы до минимума. Эту концепцию развивает компания Terranova, запустив проект саморегулируемой газовой сети на основе искусственного интеллекта.

Проект, реализованный совместно с Политехническим университетом Милана, использует ИИ для мониторинга и автоматической регулировки давления в газовых сетях. Искусственный интеллект анализирует данные, поступающие с умных датчиков, а также внешние факторы, такие как температура и уровень потребления, и автоматически корректирует давление, чтобы оно оставалось в оптимальных пределах. Это позволяет доставлять газ даже в самые удалённые участки сети, не подвергая трубопроводы избыточному давлению, которое может привести к утечкам. Такой подход обеспечивает эффективное и устойчивое управление газораспределительной сетью, снижая вероятность аварий и минимизируя выбросы газа в окружающую среду.

Главное преимущество этой системы — способность саморегуляции. Она автоматически адаптируется к изменениям в спросе на газ, снижая потери и повышая эффективность. После сбора данных в реальных условиях проект планирует усовершенствовать автоматизированную систему управления давлением, чтобы повысить безопасность и устойчивость газораспределительной сети.

Будущее умных сетей выглядит многообещающим и динамичным, с широким спектром приложений, способных кардинально изменить энергетический сектор. Это важный шаг на пути к более устойчивой, надёжной и доступной энергосистеме. Использование цифровых технологий позволяет эффективно решать текущие и будущие задачи, способствуя глобальному энергетическому переходу.