ترانسفورماتور هوشمند چه مزایایی دارند؟

ترانسفورماتور هوشمند در شبکه های هوشمند(smart grids) نقش اصلی را بازی خواهند کرد.

با ما با در ایران پاور یک آموزش به روز دیگر در زمینه سیستم های قدرت همراه باشید….

ایجاد یک شبکه هوشمند که دارای تجهیزات آنلاین باشد ، شبکه را برای حملات سایبری بالقوه باز میکند.اما شاید این ریسک از این جهت که شبکه الکتریکی و تجهیزات مرتبط با آن وارد عصر جدیدی با مدیریت های جدید و سختگیرانه تر خواهند شد تا حدی قابل چشم پوشی شود.

کاملا بدیهیست که به صورت کلی صنعت انرژی باید بتواند شبکه های سنتی قدرت را بهینه سازی کند.در این زمینه بسیاری نگرانی و سوال وجود دارد (از نظر امنیتی) در مورد پیاده سازی تکنولوژی های وابسته به IOT و به طور کلی هوشمند.

همچنین بخوانید »مولفه های توالی صفر،مثبت و منفی

حداقل در مقیاس کلان ، این مشخصات(مشخصات وابسته به طول عمر ،هزینه و قابلیت اعتماد) هنوز در دست تهیه و بررسی است. هیچ کس نمی داند چگونه IoT و سیستم های آنلاین چطور به صورت متصل به شبکه قدرت معرفی خواهند شد ، و ممکن است کاملاً متفاوت از آنچه که همه انتظار داریم ، باشد.در حال حاضر(مارس2020) یک چیز مسلم است: عملکرد هوشمند در حال ورود به صنعت برق است و ممکن است خیلی زودتر از آنچه پیش بینی شده اتفاق افتد.

تیم های مختلف از جمله متخصصان صنعت و محققان در حال حاضر روی ترانسفورماتورهای هوشمند کار می کنند. همانطور که می دانید ترانسفورماتورها ولتاژ را تنظیم کرده و به سیستمهای قدرت کمک می کنند تا تماس با شبکه انرژی را حفظ کنند.آنها مقدار دقیق توان مورد نیاز سیستمهای مجاور را تأمین می کنند. ترانسفورماتورهای هوشمند دقیقاً همین کار را انجام می دهند ، به جز اینکه از طریق اینترنت همگام سازی شوند تا کنترل های ظریف تر ، پشتیبانی اتوماسیون و دسترسی از راه دور ارائه دهند.

آنها به احتمال زیاد چهره شبکه برق مدرن را تغییر داده و حتی دسترسی و استفاده از انرژی را برای مشاغل محلی و ساکنان بهبود می بخشند.

همچنین بخوانید » ترانس جریان (CT) و ترانس ولتاژ (VT,PT) و تفاوت آن ها

چه فاکتور یا تغییری یک ترانسفورماتور را هوشمند میکند؟

ترانسفورماتورها در هر شکل و اندازه ای وجود دارند و تقریباً کاربردهای زیادی دارند – البته همه مبتنی بر انرژی. به طور عمده ، آنها برای تنظیم انرژی از شبکه و انتقال جریان های الکتریکی از یک مدار به مدار دیگر وجود دارند (شکل زیر را ببینید)

درست همانطور که انواع مختلفی ترانسفورماتور وجود دارد ، در ساخت ترانسفورماتورها از مواد مختلفی استفاده می شود ، از جمله همه چیز ، از مس بسیار رسانا تا آلومینیوم و فراتر از آن.برخی از مواد برای کاربردهای انرژی مناسب تر هستند ، اما دوباره  شما می فهمید که همه ترانسفورماتورها بدون توجه به ترکیبشان ، همان کار را انجام می دهند.

طبق تعریف ، ترانسفورماتور معمولی نسبتاً گنگ است. بهتر است بگوییم این ترانسفورماتور وظایف را بطور همیشگی و یکسان انجام می دهد و به گونه ای طراحی شده است که بطور محلی به جریانهای الکتریکی پاسخ داده و سبب انتقال توان های خاصی شود.اما ،ترانسفورماتورهای معمولی مانند بسیاری از دستگاه ها و راه حل های موجود امروز هیچ ارتباطی با دنیای دیجیتال ندارند. علاوه بر این ، بسیاری از ترانسفورماتورها که در حال استفاده هستند به معنای مقابله با برنامه های مدرن نبودند.

همچنین بخوانید » جزوه الکترونیک صنعتی

به روزرسانی ترانسفورماتورها به معنای اتصال آنها به دنیای دیجیتال است ، اما همچنین آماده کردن آنها برای استانداردهای امروز  و یا استانداردهای جدیدتر یک الزام است. به عنوان مثال ، شبکه برق هرگز به گونه ای طراحی نشده بود که صدها یا حتی هزاران تعداد از خودروها و وسایل حمل و نقل الکتریکی را در خود جای دهد. وقتی آنها به شبکه وصل می شوند ، برای شارژ سیستم های باتری گسترده شان، در حال برقکشی شدیدی هستند که در نهایت می تواند فشار زیادی را به شبکه انرژی وارد کند.

این فقط یک نمونه است. راه حل های انرژی تجدید پذیر مانند سیستم های خورشیدی خانگی نیز میتوانند به شبکه اصلی انرژی متصل شده و نحوه عملکرد آن را تغییر می دهند.

ترانسفورماتورهای هوشمند دستگاههای جدیدی هستند که می توانند بین شبکه برق قدرت و سیستمهای خارجی ، خانگی یا تجاری محور قرار گیرند تا بافر را فراهم کنند.آنها مانند سایر ترانسفورماتورها هستند ، به علاوه اینکه برای پشتیبانی از شبکه آینده انرژی از جمله شبکه قدرت هوشمند نهایی به امکانات و قابلیت های پیشرفته ای مجهز شده اند.

همچنین بخوانید : انتقال برق (dc (HVDC و تحلیل آن 

مزیت های ترانسفورماتور هوشمند چیست ؟

از نظر تئوری ، در صورتی که ماهیت ترانسفورماتورهای هوشمند بهبود یابد نه تنها برای صنعت انرژی بلکه برای برای مصرف کنندگان و مشاغل فوایدی خواهد داشت.

-امنیت انرژی بهبود یافته :

به لطف ادغام با شبکه هوشمند و نظارت از راه دور بهتر ، این ترانسفورماتورها برای بررسی، ساده تر و ایمن تر هستند و همچنین قابل اطمینان تر هستند.

-کاهش آلودگی:

ترانسفورماتورهای هوشمند برای استفاده بهتر از برق و هدایت آن در شبکه طراحی شده اند. این به معنای مصرف موثرتر انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای است.

-بهبود کیفیت هوا :

یک شبکه کارآمد به معنای کمترشدن هرچه بیشتر سوخت های فسیلی است که برای نیروگاه های سنتی سوخته می شوند ، و این نیز به معنای انتشار کمتر گازهای مضر و کیفیت هوای شهری بهتر است.

-خدمات بهتر انرژی :

حتما میدانید هنگامی که یک ترانسفورماتور خراب می شود ، قدرت شبکه پایین می آید و بسیاری از مشاغل و صاحبان خانه را گاهی اوقات به مدت چند روز ، بدون برق می گذاریم.ترانسفورماتورهای هوشمند می توانند برای پیشگیری از این امر ، برق را بهتر هدایت کنند ، عملیات را به دست گیرند و قطعاتی که به رو به سمت خرابی پیش میروند را در زودتر جبران کنند.همانطور که قبل تر گفته شد قابلیت اطمینان شبکه را بهبود خواهند داد.

همچنین بخوانید » آموزش اندازه گیری بار ترانسفورماتور جریان یا CT

-دسترسی از راه دور و کنترل:

هنگامی که یک ترانسفورماتور سنتی شروع به خرابی میکند ، شخصی برای بررسی وضعیت آن باید به صورت فیزیکی به سمت آن محل مسافرت کرده و هر مشکلی را حل کند.از طرف دیگر ترانسفورماتورهای هوشمند شامل راه حلهایی برای تأیید شرایط و ارسال اطلاعات از راه دور ، چه از دفتر مرکزی یا ایستگاه فرماندهی موبایل مخصوص به خود هستند.این پشتیبانی به طور گسترده عملیات را بهبود می بخشد و به شرکتهای تولید توان کمک می کند تا شبکه ها را بهتر مدیریت کنند.

-فرصت های جدید :

از آنجا که ترانسفورماتورهای هوشمند با کاربردهای مدرن در ذهن ساخته شده اند ، بدین معنی است که بسیاری از آنها از مواد جدید ، تکنیک های طراحی و فن آوری های داخلی که قبلاً دیده نشده استفاده خواهند کرد. این به بسیاری از فرصت های جدید ترجمه می شود ، برخی از آنها تا زمان استفاده کامل از ترانسفورماتورهای هوشمند شناخته نخواهند شد.

چه زمانی ترانسفورماتورهای هوشمند در دسترس خواهند بود؟

تکامل ترانسفورماتور سنتی در حال انجام است. محققان ، مهندسان و طرفداران صنعت از جمله شرکت های برق در حال حاضر در آمریکا و سایر نقاط دنیا روی ترانسفورماتورهای جدید و بهبود یافته کار می کنند. بخش عمده ای از این ارتباط با وضعیت فعلی صنعت است ، زیرا پیشرفت های اساسی مورد نیاز است.
اگر همه این موارد خوب پیش برود ، می توانیم بزودی طی چند سال آتی به جستجوی راه حل های پیشرفته انرژی از جمله ترانسفورماتورهای هوشمند بپردازیم.

(ّبرگرفته شده از همایش smart transformers in power systems دانشگاه Pennsylvania)