ماتت العدادات الذكية، عاشت الشبكات الذكية

هل من المنطقي أن نتحدث عن ظلام العدادات الذكية، في حين أن هناك الكثير من عمليات الطرح في أوروبا والعالم التي تحققت في الوقت الحاضر؟ مع نشر المشاريع الكبيرة في إسبانيا أو فرنسا أو بريطانيا العظمى، أين هو التراجع عن المسرح؟

ما هي التغييرات في صناعة الطاقة؟

قد يتفاجأ الكثيرون ولكن هناك من يعرف بالفعل أنه تطور طبيعي. فالقياس الذكي (في شكله الحالي) بحدوده الحالية يفسح المجال لـ الشبكة الذكية التي يمكن أن تستخدم التقنيات المتاحة بطريقة أكثر تعقيدًا.

بسبب العديد من الظروف، تواجه صناعة الطاقة تغيرات حاسمة لا رجعة فيها. بدأت المخططات الكلاسيكية، أي التعريفات الجمركية، في الوصول إلى حدودها القصوى، حيث أن إمدادات الطاقة البيئية الحديثة لديها معدل مرتفع من الإمدادات التي لا يمكن التنبؤ بها مع تغيرات في فترات زمنية تقارب الثانية. يتم تغيير تدفق الطاقة المحدد من المنتج الكبير نحو المستهلك بشكل كبير حيث تلعب إمدادات الطاقة الموزعة دورًا أكثر أهمية ويتم نقل الإنتاج على كل من مستويات الجهد المنخفض والعالي.

وأخيراً، وليس آخراً، فإن فكرة خصائص الحمل، حيث التوافقيات الأساسية تخص صغار المستهلكين والتوافقيات الأعلى تتعلق بالحمل المرتفع هي أيضاً فكرة عفا عليها الزمن. في الوقت الحالي، تستخدم المنازل الحديثة أجهزة ذات مدخلات منخفضة، ونادرًا ما نجد أجهزة لا تشوه شبكة الطاقة. في هذا المكان، من الضروري الإشارة إلى أن هذا الوضع يمكن أن يبقى (في أفضل الأحوال) على حاله، ولكن هذه وجهة نظر متفائلة للغاية.

عيوب العدادات الذكية

كل هذه التأثيرات (القائمة ليست نهائية) لها تأثير سلبي على استقرار الشبكة من وجهة نظر توازن الطاقة والتوافق الكهرومغناطيسي. وبالتالي، فإنها تزيد من تكاليف الإنتاج بشكل كبير ولها تأثير سلبي على التوزيع من خلال زيادة الخسائر. مع استخدام المحولات في الأجهزة الكهربائية، وفي إمدادات الطاقة المحلية الحديثة، فإنها تفتقد المراجعات المنتظمة وغالبًا ما لا تفي بالغرض منها. هناك أداتان فقط، كيفية حل هذا الوضع.

الاحتمال الأول هو القياس الدقيق في النطاق حتى 10 كيلو هرتز تقريبًا، أي في جميع الأرباع وحتى 200 من التوافقيات. والثاني هو الاستهلاك المؤجل. وبعبارة أخرى، علينا أن نجذب المستهلك بشكل كبير في اللعبة. وعلاوة على ذلك، علينا أن نقنع المستهلك بميزة هذه الأداة حتى عند معدل صغير جدًا من الإخراج المنظم. من الواضح أن ذلك يتطلب استخدام تأثير التآزر في القياس والتحكم في طاقة الطاقة. وبالتالي فإن نفس قناة الاتصال ونفس الجهاز سيخدمان الطاقة المستهلكة الأخرى (الماء والحرارة…) لدى المستهلك.

تساهم الحقائق المذكورة أعلاه في تشكيل طلبات الأجهزة الإلكترونية الحديثة التي لا تزال تسمى (حسب التقاليد والعادات القديمة) العداد الإلكتروني.

المتطلبات الجديدة لتقنيات الشبكة الذكية

لقد ذكرنا بالفعل الطلب الأساسي للقياس. ينتمي التواصل السريع نسبيًا مع نظام التحكم من بين الطلبات الأخرى. من الضروري التمييز بين وزن الرسائل المنفردة، ووقت رد فعل الإخراج للأنشطة المنفردة، على التوالي. يجب أن يستغرق تنفيذ أوامر التنظيم أقل من دقيقة واحدة، في حين أن نقل الرسائل ذات الحجم الكبير يحدث في اللحظات التي يقل فيها الحمل (أو عندما لا تكون قناة نقل أخرى مشغولة).

أحد أهم الطلبات هو توزيع عملية صنع القرار. إنه إهدار حقيقي لنقل جميع البيانات إلى النظام المركزي الذي سيقرر، فيما بعد، كيفية إدارتها. إذا كان نظام الطاقة لديه سلوك طبيعي، فإن البيانات المنقولة، في معظم الحالات، يتم التخلص منها. وهذا يعني أنه من الضروري اتخاذ قرار بشأن أدنى مستوى ممكن ونقل التقارير والانحرافات فقط.

هناك طلب مهم للغاية – للتحكم في استهلاك العميل المؤجل. يجب أن يكون العداد الإلكتروني مزودًا بقنوات اتصال أخرى لإدارة الأجهزة الاستهلاكية، والتحكم في إنتاج الطاقة المحلية (أي نقل تدفق الطاقة إلى عنصر التراكم لدى العميل – تسخين المياه، إلخ).

ولا يمكننا أيضا أن ننسى جانب أمن النظام. حيث يتم فتح قنوات الاتصال بحرية، وتضمن هذه البنية التحتية الحيوية الحياة الطبيعية وتشغيل البلد بأكمله. تم بالفعل تحديد الطلبات المتعلقة بخصائص النظام وطرق الأمان ومستوى التشفير وإدارة المفاتيح وما إلى ذلك. إن نقل البيانات الموثوق به من العداد إلى الفواتير أمر بالغ الأهمية من وجهة النظر القانونية. إن تنفيذ التوقيع الإلكتروني هو الأداة الوحيدة ذات الصلة بكيفية حل هذا الطلب.

الخلاصة: هل العدادات الذكية جيدة بما فيه الكفاية؟

هناك وعد بالمستقبل. حتى مجموعة متحفظة مثل فرع الطاقة (إذا لم تكن تحت إملاءات القرار السياسي) قيمت في مشاريعها التجريبية الكبيرة أن AMM، أو أدوات القياس الذكية ليست كافية من وجهة نظر المستقبل. في الأساس، هناك سمتان رئيسيتان لأداة قياس التيار الكهربائي الذكي – القراءة عن بُعد للطاقة النشطة في نطاق تردد ضيق، وتبديل التعريفات. لا يمكن مواجهة الطلبات المتداولة على صناعة الطاقة بهذه الأدوات فقط. لذلك فإن القياس الذكي قد مات، وتحيا الشبكات الذكية.

طلبات العدادات السكنية	الطلبات القديمة (AMM، القياس الذكي)	الطلبات الفعلية (الشبكة الذكية)
الطاقة المقاسة	نشط	رد الفعل، الظاهر، التشوه
الطاقة المقاسة	المرحلة، المجموع	بواسطة التوافقيات
قياس التيار المحايد	نعم	مع التحليل
التوافقيات	حتى 10	حتى 200
التشفير	AES 128	AES 256
القراءة، الأوامر	تحقق من المجموع	التوقيع الرقمي
الإدارة الرئيسية	لا يوجد	استبدال المفاتيح المستبدلة عن بُعد
أداء الحوسبة	ضعيف (حتى 20 مIPS)	ممتاز (أكثر من 250 مIPS)
البيانات	معالجة محدودة	مع التحليل، المدرج التكراري والإحصائيات

هل ترغب في تجربة حلولنا الحديثة للشبكة الذكية؟