اتصالات خطوط الطاقة – الحلقة الأضعف؟
لا شك أن خطوط الطاقة جزء من البنية التحتية الحيوية. هندسة الطاقة الآن في أكثر مراحل تطورها دراماتيكية. ولسوء الحظ، يميل التقدم في التقنياتوالقرارات السياسية إلى تعقيد عملية التطوير.
بعد تحقيق الخطة الاستراتيجية للاتحاد الأوروبي 20-20-20-20، من المرجح أن نواجه مفارقة عدم ضمان إمدادات موثوقة من الطاقة حتى الآن. ومعذلك، لحسن الحظ، حتى الشعارات الفارغة مثل ”الشبكة الذكية“ تجلب اعتبارات وقرارات عقلانية في مجال استقرار وسلامة إمدادات الطاقة.
إن طريقة التحكم في الأجهزة النهائية، بما في ذلك العدادات الإلكترونية السكنية، واضحة جدًا… على الرغم من التحفظات فإن تقنية PLC هي السائدة. إنهاالتقنية الوحيدة التي تتمتع بموثوقية تضاهي موثوقية إمدادات الطاقة.
يكشف المخطط أعلاه عن هيكل كل من المودم والمحيط الذي يؤثر على الكفاءة الكلية للمعلومات المنقولة. من الواضح أن نظام الاتصال الحقيقي أكثر تعقيدًابشكل كبير، ومع ذلك، فإن هذا النموذج المبسط كافٍ لتحديد التأثيرات الرئيسية.
تحديات قناة الإرسال
بناءً على ذلك، من الواضح أن سعة الإرسال لا تعتمد على الكيفية التي نرغب في أن تبدو عليها، بل تعتمد على خصائص قناة الإرسال. في حالة تقنية PLC،تعني هذه القناة خطوط الطاقة.
يمكن تعميم التوزيع على الهياكل المتوازية التسلسلية ذات التوهين المرتفع نسبيًا (بسبب السعة المتوازية الكبيرة والحث التسلسلي). يجلب الترتيب المتوازيلأماكن الاستهلاك الفردي مع التوصيل والفصل الديناميكي للغاية تغيرًا قويًا وديناميكيًا للغاية في المعاوقة.
تصف العناصر ZG (معاوقة المصدر) و ZL و Z1،2،3 (معاوقة الحمل) كلاً من المصدر وجزء الجهاز من شبكة الطاقة (تحدد خصائص المعاوقة أنالعناصر لها تبعية التردد).
لسوء الحظ، هناك دائمًا استهلاك العميل في النهاية. يمكن للعملاء من خلال سلوكهم التأثير على شبكة التوزيع وبالتالي على قناة الاتصال.
كيف تعالج الحلقة الضعيفة في الاتصال؟
قناة الاتصال هي دائماً الحلقة الأضعف في سلسلة الإرسال. قد يبدو أنه بناءً على نقاط ضعف هذه القناة (الاضطرابات، وتغير الطوبولوجيا الديناميكية)،سيكون من الأنسب ترك هذه القناة. إلا أن العكس تماماً هو الصحيح.
والسبب في ذلك هو الخصائص الفريدة لقناة الاتصال المنطقي القابلة للبرمجة، مثل تمكين إمدادات الطاقة مع التوافر الفوري لقناة الاتصال. يكفي قبولخصائص هذه القناة، وعدم إضافة توقعات حول معدلات اتصال غير واقعية.
ما هي حدود المعايير الحالية؟
تُظهر معايير قابلية التشغيل البيني الجديدة (أي PRIME، أو G3-PLC) “كيفية عدم المضي قدماً”. إن استخدام أنظمة OFDM العصرية هذه، (PRIME، G3-PLC)، التي تصل إلى سعة إرسال عالية على قنوات الإرسال الأخرى عبر بيئة خطوط الطاقة، يعني أننا نزرع بذور مشكلة خطيرة.
وعلاوة على ذلك، إذا أضفنا بروتوكولات الإرسال غير الفعالة (DLMS)، وقللنا من سعة المعالجة لتمكين حل منخفض التكلفة، فسوف نصل إلى نتائجمرضية على الورق فقط، وليس في الميدان. لا يمكننا زيادة الطاقة المنبعثة بسبب التشريعات. كما لا يمكن النظر في زيادة نطاق التردد.
هناك سببان لذلك:
- (i) نحن مقيدون بالتردد المخصص، و
- (ب) خصائص القناة عند الترددات الأعلى لا تسمح فيزيائيًا بمدى أعلى (ليس أكثر من بضع مئات من الأمتار).
ومن الضروري أيضًا مراعاة الطلبات في مرحلة الخرج. يجب تصميم مرحلة الخرج وطريقة التعديل بطريقة لا تؤثر التغييرات الكبيرة في المعاوقة علىاستقرار هذه المرحلة.
نحو حلول PLC موثوقة وفعالة
لهذا السبب، يجب أن تتمتع هذه المرحلة بمقاومة داخلية منخفضة، وهو طلب يصعب تطبيقه في المودم OFDM، والذي يحتاج إلى مضخم خرج خطي منأجل القضاء على التشويه، وفي الوقت نفسه، تعطيل تعادلية الحاملات الفرعية. يجب أن تكون دائرة الإدخال لمودم الاستقبال قادرة على تغيير تضخيمهابطريقة ديناميكية للغاية، من أجل عدم الحفاظ على مستوى الإشارة المعالجة.
في الوقت الحاضر، هناك خياران ممكنان. الأول يستخدم بالفعل في المشاريع المحققة. وهو يفترض انخفاضًا كبيرًا في حجم البيانات المنقولة. لا تحتاج هذهالحلول الخاصة إلى نقل معلومات الصابورة. وبالتالي فهي تصل إلى موثوقية عالية أثناء نقل البيانات، وعلاوة على ذلك، فهي أيضًا بأسعار تنافسية.
يأخذ السيناريو الثاني في الاعتبار الطلبات السائدة لنقل كميات أكبر من المعلومات الحقيقية. في هذه الحالة، من الضروري زيادة تعقيد كل من أجزاء المودمالمرسلة والمستقبلة بشكل كبير.
الطريق إلى الأمام لتطوير المجلس التشريعي الفلسطيني
يمكن أن يساعد تكامل العناصر المتزايد في شرائح السيليكون. فهو يتيح تنفيذ الشفرة التوربينية (لتجديد المعلومات المرسلة) والاستخدام الفعال لنهج القرارالناعم (القرار بواسطة كلمات الشفرة).
إذا تم التوسع في هذه الأساليب، إلى جانب شكل مناسب من أشكال التشكيل، نجد أن السبيل الوحيد لتقدم تطوير اتصالات المجلس التشريعي الفلسطيني هوتطوير الاتصالات المنطقي المنطقي القابل للبرمجة. فهي تضمن نقل حجم بيانات أكبر، وفي مثل هذه الحالة، لا يمكن أن يكون نقل بروتوكول DLMS حتىفي حالة نقل بروتوكول DLMS يوتوبيا غير محققة.
الخاتمة: تشكيل مستقبل المجلس التشريعي المنطقي القابل للبرمجة
نحن مقتنعون بأن التقدم في المستقبل القريب سيستمر في عملية متوازية. فمن ناحية، نعتقد أنه سيكون هناك بروتوكول عقلاني عام قابل للتشغيل البيني منناحية، ومن ناحية أخرى، التقدم التكنولوجي في مجال أداء قناة الاتصال الواحدة – وكلها موجهة نحو زيادة المتانة ومطابقة زمن الاستجابة المحدد – وهوالطلب الرئيسي لعمل الشبكة الذكية بشكل سليم.