De nos jours, le système d'alimentation électrique fait face à une transformation radicale dans le monde entier avec la décarbonation de l'approvisionnement en électricité pour remplacer les actifs vieillissants et contrôler les ressources naturelles avec de nouvelles informations et technologies de la communication (TIC). Une technologie de réseau intelligent est essentielle pour fournir une intégration facile et un service fiable aux consommateurs. Un système de réseau intelligent est un système de réseau électrique autonome basé sur technologie d'automatisation numérique pour la surveillance , contrôle et analyse au sein de la chaîne d'approvisionnement. Ce système peut trouver la solution aux problèmes très rapidement dans un système existant qui peut réduire la main-d'œuvre et il ciblera une électricité durable, fiable, sûre et de qualité pour tous les consommateurs.

Présentation de la technologie Smart Grid

Le réseau intelligent peut être défini comme un réseau électrique intelligent qui combine un réseau électrique et une technologie de communication numérique intelligente. Un réseau intelligent est capable de fournir de l'énergie électrique à partir de sources multiples et largement distribuées, comme des éoliennes, systèmes d'énergie solaire , et peut-être même des véhicules électriques hybrides rechargeables.

Présentation de la technologie Smart Grid

“schéma d'interrupteur unipolaire bidirectionnel ”

Composants Smart Grid

Pour parvenir à un réseau intelligent modernisé, un large éventail de technologies doit être développé et mis en œuvre. Ces technologies sont généralement regroupées dans les domaines technologiques clés suivants, comme indiqué ci-dessous.

Appareils intelligents: Les appareils intelligents sont capables de décider quand consommer de l'énergie en fonction des préférences prédéfinies du client. Cela peut conduire à une réduction des charges de pointe qui ont un impact sur les coûts de production d'électricité. Par exemple, des capteurs intelligents, comme le capteur de température qui est utilisé dans les stations thermiques pour contrôler la température de la chaudière en fonction de niveaux de température prédéfinis.

Compteurs de puissance intelligents: Les compteurs intelligents fournissent une communication bidirectionnelle entre les fournisseurs d'électricité et les utilisateurs finaux pour automatiser les collectes de données de facturation, détecter les pannes des appareils et envoyer les équipes de réparation à l'emplacement exact beaucoup plus rapidement.

Composants Smart Grid

Sous-stations intelligentes: les sous-stations sont incluses, surveillant et contrôlant les données opérationnelles non critiques et critiques telles que l'état de l'alimentation, les performances du facteur de puissance, le disjoncteur, la sécurité, l'état du transformateur, etc. d'énergie. Des sous-stations intelligentes sont également nécessaires pour diviser le chemin du flux d'électricité dans de nombreuses directions. Les sous-stations nécessitent un équipement volumineux et très coûteux pour fonctionner, y compris des transformateurs, des interrupteurs, des batteries de condensateurs, des disjoncteurs, un réseau de relais protégés et plusieurs autres.

Sous-stations intelligentes

Câbles super conducteurs: Ceux-ci sont utilisés pour fournir une transmission d'énergie longue distance et des outils de surveillance et d'analyse automatisés capables de détecter les défauts eux-mêmes ou même de prédire les câbles et les pannes en fonction des données météorologiques en temps réel et de l'historique des pannes.

Câbles super conducteurs

Communications intégrées: La clé d'une technologie de réseau intelligent réside dans les communications intégrées. Il doit être aussi rapide que suffisant pour répondre aux besoins en temps réel du système. En fonction des besoins, de nombreuses technologies différentes sont utilisées dans la communication par réseau intelligent, comme Contrôleur logique programmable (PLC) , sans fil, cellulaire, SCADA (contrôle de supervision et acquisition de données) et BPL.Key Considerations for Integrated Communication.

diminuer

Considérations clés pour une communication intégrée

Facilité de déploiement
Latence
Normes
Capacité de transport de données
Sécurise
Capacité de couverture réseau

Considérations clés pour une communication intégrée

Unités de mesure du phaseur (PMU): Ceci est utilisé pour mesurer les ondes électriques sur un réseau électrique en utilisant une source de temps commune pour la synchronisation. Le synchroniseur de temps permet des mesures synchronisées en temps réel de plusieurs points de mesure à distance sur la grille.

Avantages du Smart Grid

Intégrer des technologies isolées: le réseau intelligent permet une meilleure gestion de l'énergie
Gestion protectrice du réseau électrique en situation d'urgence
Meilleure demande, réponse offre / demande
Meilleure qualité de puissance
Réduire les émissions de carbone
Augmentation de la demande d'énergie: nécessite des solutions plus complexes et critiques avec une meilleure gestion de l'énergie
Intégration des énergies renouvelables

Inconvénients du Smart Grid

Problèmes de confidentialité

La plus grande préoccupation est la sécurité dans un système de réseau intelligent. Le système de réseau utilise des compteurs intelligents, qui sont automatisés et assurent la communication entre le fournisseur d'électricité et le client. Ici, certains types de compteurs intelligents peuvent être facilement piratés et ils peuvent contrôler l'alimentation électrique d'un seul bâtiment ou d'un quartier entier.

Volatilité du réseau

Le réseau Smart Grid a beaucoup d'intelligence à ses extrémités, c'est-à-dire au point d'entrée et au compteur de l'utilisateur final. Mais la grille a une intelligence insuffisante au milieu, régissant les fonctions de commutation. Ce manque de développement intégré fait du réseau un réseau volatil. Les ressources d'ingénierie ont été consacrées à la production d'électricité et à la consommation d'énergie des consommateurs, qui sont les limites du réseau. Cependant, si trop de nœuds sont ajoutés au réseau avant de développer l'intelligence logicielle pour le contrôler, les conditions conduiront à un réseau intelligent volatil.

Applications de Smart Grid

Le réseau intelligent joue un rôle important dans les technologies intelligentes modernes. Voici les applications les plus courantes de la technologie des réseaux intelligents.

Applications et services futurs	Marché en temps réel
Service commercial et client	Flux de données d'application vers / depuis les systèmes de gestion de l'énergie des utilisateurs finaux
Charge intelligente des PHEV et V2G	Flux de données d'application pour les PHEV
Production et stockage distribués	Surveillance des actifs distribués
Optimisation du réseau	Réseau auto-réparateur: protection contre les pannes, gestion des pannes, contrôle dynamique de la tension, intégration des données météorologiques, contrôle centralisé des batteries de condensateurs, automatisation de la distribution et des sous-stations, détection avancée, reconfiguration automatisée des départs.
Réponse à la demande	Maintenance avancée de la demande et réponse à la demande, prévision de la charge et transfert.
AMI (infrastructure de comptage avancée)	Fournit la lecture des compteurs à distance, la détection de vol, le prépaiement des clients, la gestion de la main-d'œuvre mobile

Logiciels requis

Compilateur Keil, langage: C intégré ou assemblage

Exigences matérielles

Microcontrôleur préprogrammé (AT89C51 / S52), compteur d'énergie, Max232, résistances, Module GSM , LCD (16 × 2), LED, Oscillateur à cristal , Condensateurs, diodes, transformateur, régulateur et charge.

Lecture de compteur d'énergie électrique basée sur l'IOT via Internet

L'objectif principal de ce projet est de développer un IOT (Internet des objets) affichage du compteur d'énergie basé sur les unités consommées et le coût de la consommation, sur Internet dans le format graphique et jauge. Dans ce projet, nous avions pris un compteur d'énergie numérique dont le signal LED clignotant est interfacé à un microcontrôleur de 8051 familles via un LDR. Pour 1 unité, la LED clignotante clignote 3200 fois. Le capteur LDR donne une interruption au microcontrôleur programmé, à chaque fois que la LED du compteur clignote.

Schéma fonctionnel du compteur d'énergie intelligent basé sur l'IoT

Le microcontrôleur prend cette lecture et l'affiche sur un écran LCD dûment interfacé avec le microcontrôleur. Cette lecture du le compteur d'énergie est également envoyé à un GSM modem alimenté par le microcontrôleur via IC de décalage de niveau et liaison RS232. Une carte SIM utilisée dans le modem étant compatible Internet transmet les données directement à une page Web dédiée pour affichage ou au téléphone mobile du client, partout dans le monde dans un format graphique à plusieurs niveaux

Il s'agit donc d'un aperçu de la technologie des réseaux intelligents. Nous espérons que vous avez une meilleure compréhension de ce concept. En outre, toute question concernant ce concept ou pour mettre en œuvre projets électriques , veuillez donner vos précieuses suggestions en commentant dans la section des commentaires ci-dessous. Voici une question pour vous, Quels sont les avantages de l'utilisation de la technologie de réseau intelligent ?