تلفات انرژی در شبکههای برق، شامل تلفات فنی و غیر فنی، یکی از بزرگترین چالشهای بهرهبرداری و مدیریت انرژی در سطح جهان است. تلفات فنی ناشی از مقاومت خطوط، ترانسفورماتورها و تجهیزات شبکه و تلفات غیر فنی ناشی از اتلاف انرژی، سرقت یا اندازهگیری نادرست مصرف میباشند. با رشد شبکههای توزیع و پیچیدگی مصرف، نیاز به پایش هوشمند و تحلیل دادهمحور بیش از پیش احساس میشود. اینترنت اشیا (IoT) بهعنوان یک ابزار فناورانه، امکان کاهش این تلفات را از طریق جمعآوری داده لحظهای، تحلیل پیشرفته و کنترل هوشمند فراهم میکند.
معماری سامانه IoT در شبکه برق
سامانههای IoT در کاهش تلفات شبکه برق معمولاً شامل سه بخش اصلی هستند:
۱٫ سنسورها و تجهیزات اندازهگیری هوشمند:
شامل کنتورهای هوشمند، سنسورهای جریان و ولتاژ و ترانسهای هوشمند که اطلاعات مصرف، ولتاژ، جریان و توان را در نقاط مختلف شبکه ثبت میکنند.
۲٫ واحد پردازش و ارتباط:
دادهها توسط گیتویها یا PLCها جمعآوری و پردازش اولیه میشوند. ارتباط بین تجهیزات اندازهگیری و سرور مرکزی معمولاً از طریق پروتکلهای استاندارد IoT مانند MQTT، CoAP یا Modbus TCP برقرار میشود.
۳٫ تحلیل داده و تصمیمگیری:
در این لایه، دادههای جمعآوریشده با الگوریتمهای تحلیل مصرف و تشخیص خطا پردازش میشوند. تحلیلها شامل شناسایی نقاط با تلفات بالا، الگوهای غیرعادی مصرف و پیشبینی افزایش بار میباشند. سیستم میتواند با ارائه هشدار یا اجرای اقدامات کنترلی، به کاهش تلفات کمک کند.
کاهش تلفات فنی با IoT
تلفات فنی معمولاً ناشی از مقاومت خطوط، افت ولتاژ و عملکرد ناکارآمد تجهیزات است. با استفاده از IoT، امکان پایش لحظهای ولتاژ و جریان در طول شبکه فراهم میشود. دادههای جمعآوریشده به اپراتور اجازه میدهد نقاط با افت ولتاژ بالا یا جریان بیش از حد را شناسایی کرده و بهصورت هدفمند اقدام به تعویض تجهیزات یا اصلاح شبکه کند.
یکی از روشهای مؤثر، نصب ترانسفورماتورهای هوشمند و سنسورهای جریان در نقاط کلیدی شبکه است. این تجهیزات با ارسال داده لحظهای به مرکز کنترل، امکان تشخیص اتلاف انرژی و مدیریت توزیع بار بهینه را فراهم میکنند.
کاهش تلفات غیر فنی با IoT
تلفات غیر فنی شامل سرقت برق و اندازهگیری نادرست است. کنتورهای هوشمند IoT با قابلیت گزارشگیری بلادرنگ و تشخیص مصرف غیرعادی، به کاهش این نوع تلفات کمک میکنند. سیستمهای تحلیل داده میتوانند رفتار غیرعادی مصرفکنندگان یا تجهیزات آسیبدیده را شناسایی کرده و هشدار دهند.
مزایا و چالشها
مزایای بهرهگیری از IoT در کاهش تلفات شبکه برق شامل افزایش بهرهوری انرژی، کاهش هزینههای عملیاتی، شفافیت دادهها و بهبود پایداری شبکه است. با این حال، چالشهایی مانند امنیت سایبری، یکپارچهسازی تجهیزات قدیمی و هزینههای اولیه نصب باید در طراحی سامانهها مدنظر قرار گیرند.
جمعبندی
اینترنت اشیا با ارائه پایش هوشمند، تحلیل داده و کنترل لحظهای شبکه برق، ابزاری مؤثر برای کاهش تلفات فنی و غیر فنی شبکههای برق محسوب میشود. استفاده از این فناوری، گامی مهم در بهبود بهرهوری انرژی، کاهش هزینهها و افزایش پایداری شبکههای برق خانگی و صنعتی است.
اگر به دنبال پیادهسازی این سیستم در پروژههای صنعتی خود هستید، همین حالا با شماره های ۰۹۱۲۸۵۷۸۰۴۶ و ۰۹۱۲۰۱۹۱۳۶۸ تماس بگیرید و یا به ایمیل info@iotbiz.ir درخواست خود را ارسال کنید تا مشاوره رایگان دریافت کنید و راهکار مناسب را دریافت کنید.