استراتژی‌های مبتنی بر داده، تجهیزات توزیع و انتقال شبکه برق را مدرن می‌کنند.

شهرهای مدرن به یک شبکه پیچیده متکی هستند که برق را از نیروگاه‌ها به خانه‌ها و مشاغل می‌رساند. این سیستم انتقال و توزیع (T&D) با چالش‌های بی‌سابقه‌ای از تقاضای فزاینده انرژی، ادغام انرژی‌های تجدیدپذیر، زیرساخت‌های فرسوده و مقررات زیست‌محیطی مواجه است.

رویکردهای سنتی مدیریت شبکه که به داده‌های تاریخی و تجربه متکی هستند، در حال ناکافی شدن هستند. تجزیه و تحلیل داده‌ها اکنون ابزارهای قدرتمندی را در اختیار اپراتورهای شبکه قرار می‌دهد تا رفتار سیستم را درک کنند، روندها را پیش‌بینی کنند و تصمیمات آگاهانه بگیرند. این مقاله اجزای اصلی T&D، فناوری‌های نوظهور شبکه هوشمند را بررسی می‌کند و معیارهای انتخاب مبتنی بر داده را برای بهینه‌سازی سیستم ارائه می‌دهد.

سیستم‌های انتقال، برق را از نیروگاه‌ها به ایستگاه‌های فرعی در مسافت‌های طولانی منتقل می‌کنند. کاربردهای اصلی داده عبارتند از:

• تجزیه و تحلیل تلفات خطوط از طریق اندازه‌گیری ولتاژ، جریان و توان
• پیش‌بینی بار با استفاده از داده‌های تاریخی، آب و هوا و اقتصادی
• تشخیص خطا از طریق نظارت بر دما و لرزش

معیارهای حیاتی: راندمان انتقال، نرخ تلفات خط، ضریب بار و نرخ خرابی.

ایستگاه‌های فرعی سطوح ولتاژ را تبدیل و برق را توزیع می‌کنند. کاربردهای داده بر موارد زیر متمرکز است:

• نظارت بر وضعیت ترانسفورماتور (دمای روغن، دمای سیم‌پیچ)
• پیش‌بینی بار برای برنامه‌ریزی ظرفیت
• تشخیص خرابی تجهیزات

شاخص‌های کلیدی: نرخ بار ترانسفورماتور، راندمان، نرخ خرابی و استفاده از تجهیزات.

شبکه‌های توزیع برق را به کاربران نهایی تحویل می‌دهند. کاربردهای داده عبارتند از:

• پیش‌بینی بار با استفاده از الگوهای مصرف
• مکان‌یابی خطا از طریق تجزیه و تحلیل جریان و ولتاژ
• تجزیه و تحلیل رفتار مصرف‌کننده برای مدیریت تقاضا

معیارهای عملکرد: قابلیت اطمینان سرویس، مدت قطعی و تلفات خطوط.

عملکرد ترانسفورماتور تأثیر قابل توجهی بر راندمان شبکه دارد. کاربردهای داده:

• ارزیابی عملکرد از طریق تجزیه و تحلیل تلفات و راندمان
• بهینه‌سازی انتخاب برای کاربردهای خاص
• پیش‌بینی عمر باقی‌مانده برای برنامه‌ریزی تعمیر و نگهداری

معیارهای انتخاب: ظرفیت، کلاس ولتاژ، نرخ تلفات، عایق، روش خنک‌کننده.

اندازه‌گیری دقیق، آگاهی از سیستم در زمان واقعی را امکان‌پذیر می‌کند. کاربردها عبارتند از:

• تخمین وضعیت سیستم
• تشخیص ناهنجاری
• ارزیابی امنیت

عوامل انتخاب: دقت اندازه‌گیری، قابلیت ارتباط، قابلیت اطمینان.

پایداری ولتاژ برای عملکرد تجهیزات حیاتی است. کاربردهای داده:

• تجزیه و تحلیل نوسانات ولتاژ
• بهینه‌سازی استراتژی کنترل
• افزایش پایداری

موارد قابل توجه در انتخاب: محدوده تنظیم، دقت، سرعت پاسخگویی.

شبکه‌های هوشمند مدرن شامل موارد زیر هستند:

• زیرساخت اندازه‌گیری پیشرفته برای نظارت بر مصرف
• سیستم‌های توزیع خودکار برای قابلیت اطمینان
• برنامه‌های پاسخگویی به تقاضا برای متعادل‌سازی بار
• ذخیره انرژی برای پایداری شبکه
• الکترونیک قدرت برای کنترل انعطاف‌پذیر

اینترنت اشیا و تجزیه و تحلیل داده‌های بزرگ، تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده، پیشگیری از خطا و عملیات بهینه را از طریق نظارت جامع سیستم امکان‌پذیر می‌کنند.

یک فرآیند انتخاب ساختاریافته باید موارد زیر را در نظر بگیرد:

1. الزامات پروژه (ولتاژ، ظرفیت، قابلیت اطمینان، بودجه)
2. ارزیابی تامین‌کننده (مشخصات، قیمت‌گذاری، خدمات، مراجع)
3. تجزیه و تحلیل داده‌ها (هزینه-فایده، ارزیابی ریسک، تصمیم‌گیری چند معیاره)
4. انتخاب نهایی تجهیزات
5. ارزیابی کیفیت خدمات

با پیچیده‌تر شدن سیستم‌های قدرت، تجزیه و تحلیل داده‌ها برای تحویل برق کارآمد، قابل اعتماد و پایدار ضروری‌تر خواهد شد. با استفاده از بینش‌های مبتنی بر داده، اپراتورهای شبکه می‌توانند تصمیمات آگاهانه‌ای بگیرند که آینده زیرساخت‌های انرژی را شکل می‌دهد.