नयाँ बिजुली प्रणालीका लागि ४ गर्ती स्मार्ट ग्रिड प्रविधिहरू: वितरण नेटवर्कमा नवीनता

१. नवीन सामग्री र उपकरण र वस्तु प्रबंधनको अनुसन्धान र विकास

१.१ नवीन सामग्री र नवीन घटकहरूको अनुसन्धान र विकास

नवीन सामग्रीहरू ऊर्जा रुपान्तरण, शक्ति प्रसारण र संचालन नियन्त्रणमा नयाँ प्रकारका वितरण र उपभोग प्रणालीहरूमा ठिक भएको टेक्स्ट र विषयको अनुप्रयोग गर्दछ, यसले संचालन दक्षता, सुरक्षा, विश्वसनीयता र प्रणाली खर्चलाई निर्धारण गर्छ। उदाहरणका लागि:

• नवीन चालक सामग्रीहरू ऊर्जा खपत घटाउन सक्छ, यसले ऊर्जा कमी र पर्यावरणीय प्रदूषण जस्ता मुद्दाहरूलाई समाधान गर्न सक्छ।

• स्मार्ट ग्रिड सेन्सरहरूमा उपयोग गरिएको उन्नत विद्युत चुंबकीय सामग्रीहरूले प्रणाली संचालनको विश्वसनीयतालाई बढाउन मद्दत गर्छ।

• नवीन आइसोलेशन सामग्री र आइसोलेशन संरचनाहरूले शक्ति इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूको एकीकरणले लागू भएको अधिक सामान्य थ्रस्ट पल्स ओवरवोल्टेज समस्याहरूलाई समाधान गर्न सक्छ।

• तेस्रो पिडी अर्केटेक्चर (गलियम नाइट्राइड (GaN) र सिलिकन कार्बाइड (SiC) द्वारा प्रतिनिधित्व गरिएको) आधारमा विकसित भएका अगाडि अगाडि माइक्रोवेव रेडियो फ्रिक्वेन्सी उपकरणहरू र शक्ति इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूले संचार र इलेक्ट्रोनिक क्षेत्रमा ऊर्जा बचाउ र खपत घटाउनका लागि तकनीकी सहयोग गर्न सक्छ।

१.२ नवीन शक्ति उपकरण र विद्युत उपभोग सुविधाहरूको अनुसन्धान र विकास

विशिष्ट नयाँ उत्पादहरूको बारेमा, कार्यक्रमहरूले नयाँ शक्ति इलेक्ट्रोनिक उपकरण—विशेष गरी सफ्ट नॉर्मली खुल्ला स्विचगियर—को विकास गर्छन्। यी उपकरणहरूले जोडिएका फीडरहरूमा सक्रिय र असक्रिय शक्ति प्रवाहलाई नियन्त्रण गर्दै शक्ति संतुलन, वोल्टेज सुधार, लोड हस्तान्तरण र दोष धारा सीमा जस्ता कार्यहरू पूरा गर्छ।

ऊर्जा इन्टरनेटको लहरमा, "कार्य + मोनिटरिङ + इलेक्ट्रोनिकीकरण + डिजिटलीकरण + कृत्रिम बुद्धिमत्ता" जस्ता नयाँ प्रविधिहरूको एकीकरणले कार्यक्रमहरूलाई निम्नस्तरीय नक्कल बाट उच्चस्तरीय निर्माणमा, एकल उत्पादहरूबाट समग्र समाधानमा, र निर्माण फेक्टरीबाट उत्कृष्टता-प्रेरित सुविधामा परिवर्तन गर्न सक्छ। यसले निम्न वोल्टेज विद्युत उपकरण निर्माण र उत्कृष्टता लागि कार्बन शून्य, डिजिटलीकरण र टिकाउ समावेशी विकासमा योगदान गर्छ।

१.३ शक्ति उपकरणको पूर्ण जीवनकालीन वस्तु प्रबंधन प्रविधि

नयाँ प्रकारका वितरण र उपभोग प्रणालीहरूमा विभिन्न प्रकारका नयाँ शक्ति उपकरण र विद्युत उपभोग उपकरणहरू समावेश छ, यसले शक्ति वितरण उपकरणको पूर्ण जीवनकालीन प्रबंधन र पारिस्थितिक डिजाइनलाई अत्यन्त महत्वपूर्ण बनाउँछ। यसले सबै उपकरणहरूको सुरक्षित संचालनलाई सुनिश्चित गर्नुपर्छ र अर्थिक दक्षता प्राप्त गर्नुपर्छ।

पूर्ण जीवनकालीन संचालन र रखरखाहले खरीद गर्ने माग चरण, उपकरण स्वीकृति चरण, उत्पादन र संचालन चरण, र विसर्जन चरणलाई आवश्यक छ। वस्तु प्रबंधनमा, डेटा साझा गर्न र अनुकूलित प्रबंधन गर्न समग्र डिजाइन लागू गरिनुपर्छ। "इन्टरनेट +" जस्ता प्रविधिहरूको एकीकरणले प्रबंधनको क्षेत्र विस्तार गर्दछ र प्रबंधन दक्षता सुधार गर्दछ।

२. वितरित उत्पादन र माइक्रोग्रिड प्रविधि

२.१ वितरित नयाँ ऊर्जा उत्पादन प्रविधि

२.१.१ दक्ष र आर्थिक नयाँ ऊर्जा र नवीकरणीय ऊर्जा विकास प्रविधि

नयाँ ऊर्जा विकास प्रविधिहरूको प्रगतिसँग, केही नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतहरू (उदाहरणका लागि, हावा र सूर्य ऊर्जा) उच्च स्तरका अनुप्रयोगमा पुगेका छन् र अब वितरण प्रणालीहरूमा प्रमुख स्थान राख्छन्। तर निम्न खर्च र उच्च दक्षताका साथ नयाँ सामग्री र समग्र फोटोवोल्टाइक प्यानल प्रविधिहरूको विकास गर्न अझै पनि महत्वपूर्ण छ।

साथै, अन्य ऊर्जा स्रोतहरू—जस्तै हाइड्रोजन ऊर्जा, भूताप ऊर्जा, र जैविक ऊर्जा—को विकास अझै पनि अगाडि बढाउनुपर्छ। उदाहरणका लागि, हाइड्रोजन उत्पादन-संचयन-परिवहन प्रविधिहरू, बहुस्तरीय भूताप उपयोग प्रविधिहरू, र जैविक ईन्ड्रियाल प्रविधिहरू।

अत्यन्त, केन्द्रीय र वितरित नयाँ ऊर्जाको समन्वित विकासले प्रसारण नुक्सान घटाउन सक्छ, नयाँ ऊर्जा उपयोग दक्षता सुधार गर्छ, र ग्रिडको नयाँ ऊर्जा अवशोषण क्षमता सुधार गर्छ, यसले उत्तम सामाजिक र आर्थिक लाभ दिन सक्छ।

२.२ वितरित ऊर्जाको योजना प्रविधि

वितरित ऊर्जा स्वामित्वको योजना र अनुकूलनको मुख्य चुनौती विभिन्न प्रतिष्ठानहरू बीच जानकारी संचार र डिस्पेट्चिंग समन्वय बाधाहरूलाई टोक्नु हो।

तकनीकी दृष्टिकोणबाट, योजना चरणमा अधिक तकनीकी सीमाहरूलाई ध्यान दिनुपर्छ, जस्तै वोल्टेज स्तर, छोटा-सर्किट धारा स्तर, र शक्ति गुणस्तर (फ्लिकर, हार्मोनिक्स)।

गणितीय दृष्टिकोणबाट, बहु-उद्देश्य र बहु-अनिश्चितता संयोजन अनुकूलन योजना विधिहरू अत्यन्त जटिल छन्। त्यसैले, संसाधन र संचालनको समन्वय गरिएको बहु-उद्देश्य अनुकूलन योजना आवश्यक छ।

थप, ध्यान दिनुपर्छ: वितरित ऊर्जाको प्रणालीहरूको लागि नेटवर्क विश्लेषण र मूल्यांकन गर्न; शक्ति वितरण प्रणाली र संचार नेटवर्कको समन्वय र अनुकूलन योजना गर्न; र समग्र विश्वसनीयता, जोखिम, र आर्थिक विश्लेषणको लागि मॉडल र सिमुलेशन उपकरणहरू विकास गर्न।

२.३ वितरित नयाँ ऊर्जा उत्पादनको सक्रिय सहयोग प्रविधि

वितरित उत्पादन (DG) निश्चित रान्जमा फ्रिक्वेन्सी र वोल्टेज परिवर्तन गर्न र फ्रिक्वेन्सी र वोल्टेजको तेज बदलहरूलाई रोक्न अनुकूलन गर्नुपर्छ।

वर्तमानमा केही विद्वानहरूले "आक्रमणशीलता-संज्ञान सम्पन्नकर्ता" प्रस्ताव गरेका छन्, जो प्रणालीमा शक्ति घाटावट भएको देखि DG ले तत्कालिक आवृत्ति र वोल्टेज समर्थन प्रदान गर्न सक्छ। DG को आवृत्ति आक्रमणशीलता समर्थन क्षमता को अभिव्यक्ति शक्ति चरण परिवर्तन दौरान प्रदान भएको सक्रिय शक्ति सम्पन्नकरण द्वारा मात्रात्मक रूपमा गरिन्छ, यसले अगाडि जाल-संयोजन मानक बनाउनका लागि एउटा आधार प्रदान गर्छ।

२.४ वितरित नयाँ ऊर्जा उत्पादनको निर्गमन अनुमान तकनीक

वितरित नयाँ ऊर्जा उत्पादनलाई विस्तृत अवकाशीय वितरण, जटिल आसन्न माइक्रो-मौसमिक विशेषताहरू, र इमारतहरू र मानवीय गतिविधिहरूको प्रभाव भएको हुन्छ, जसले निर्गमन अनुमान चुनौतीपूर्ण बनाउँछ।

वितरित नयाँ ऊर्जा उत्पादनको निर्गमन अनुसन्धान वर्तमानमा मुख्यतया मौसम अनुमान र जलवायु स्थितिहरूको प्रयोग गरी शक्ति उत्पादन अनुमान गर्न ध्यान दिइएको छ, जसले प्राकृतिक स्थितिहरूको नयाँ ऊर्जा निर्गमनमा प्रभावको लागि अत्यधिक ध्यान दिइएको छ। यसले DG को अवकाशीय वितरण विशेषताहरू र मानवीय सामाजिक गतिविधिहरूसँग सम्बन्धित तत्वहरूको विचार गर्न लामो छ।

२.५ वितरित नयाँ ऊर्जा उत्पादनको समूह नियन्त्रण तकनीक

वितरित नियन्त्रण उच्च नयाँ ऊर्जा प्रवेशको शक्ति वितरण प्रणालीमा DG को लागि एक आदर्श समूह नियन्त्रण विधि हो।

वितरित नयाँ ऊर्जा उत्पादनको समूह नियन्त्रण तकनीकको अनुसन्धान वर्तमानमा अझै शुरुआती अवस्थामा छ। सम्बन्धित उपलब्धिहरू मुख्यतया एकल शक्ति उत्पादन उपकरणको नियन्त्रणमा ध्यान दिइएको छ, जसले ग्रिड-संयोजित इन्वर्टरहरू द्वारा प्रणालीसँग जोडिएका अनेक नयाँ ऊर्जा उत्पादन उपकरणहरूको समन्वित नियन्त्रण रणनीतिहरूको ध्यान दिन्छ।

मुख्य समस्याहरू अझै समाधान भएको छैन: शक्ति चरण परिवर्तन दौरान अनेक इन्वर्टरहरू बीच असमान शक्ति वितरणको तत्व; अनेक इन्वर्टरहरूको बहु-समय-मापक नियन्त्रण रणनीतिहरूको प्रतिक्रिया तत्व; र पारम्परिक झुकाव नियन्त्रण (सक्रिय शक्ति-आवृत्ति र अक्रिय शक्ति-वोल्टेज विशेषता वक्रहरू आधारित) जब शक्ति वितरण लाइनहरूको प्रतिरोध अपेक्षाकृत अवहेलनीय छैन, जसले DG लाई प्राथमिक आवृत्ति र वोल्टेज नियन्त्रणमा भाग लिन रोक्छ।

२.६ वितरित ऊर्जा स्टोरेज तकनीक

शक्ति दृष्टिकोणबाट, नयाँ प्रकारको शक्ति वितरण प्रणालीहरूको स्थिर र गतिशील समस्याहरू मूलतः विभिन्न समय मापकमा शक्ति असंतुलन समस्याहरू हुन्छन्:

• सापेक्ष लामो समय मापक शिखर भार समयको दौरान, उत्पादन र भार तीर्थहरू बीच शक्ति असंतुलन शिखर-तल अंतर जस्ता स्थिर समस्याहरू उत्पन्न गर्छ।

• सापेक्ष छोटो समय मापक शक्ति चरण परिवर्तन देखि प्राथमिक आवृत्ति/वोल्टेज नियन्त्रण सक्रिय हुने समय सम्म, शक्ति इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूले सिङ्क्रोनस जनरेटरहरूको रोटर आक्रमणशीलता छैन र शक्ति असंतुलन विरुद्ध प्रणाली समर्थन गर्न सक्दैन, जसले प्रणालीको स्थिरता घटाउँछ र शक्ति गुणस्तर खराब बनाउँछ।

वितरित ऊर्जा स्टोरेज तकनीक विभिन्न समय मापकमा शक्ति असंतुलनबाट उत्पन्न भएका स्थिर र गतिशील समस्याहरूलाई समाधान गर्न सम्भव उपाय प्रदान गर्छ।

२.६.१ ऊर्जा स्टोरेजको शिखर घटाउन र आवृत्ति नियन्त्रण तकनीक

ऊर्जा-प्रकारको ऊर्जा स्टोरेज—वितरित पम्प स्टोरेज, फ्लो बैटरी, लिथियम-आयन बैटरी, र ठण्डा/गर्मी स्टोरेज तकनीकहरू द्वारा प्रतिनिधित्व—लोड शिखरहरू निरसन गर्न, शिखर-तल भर्न, दोलन नियन्त्रण गर्न, र चार्जिङ गाइडहरूको साथ संयुक्त रूपमा संचालन गर्न, जसले चार्जिङ शक्ति प्रभाव न्यूनीकरण गर्छ, र शक्ति वितरण उपकरणहरूको उपयोगको दर बढाउँछ।

ऊर्जा स्टोरेजको शिखर घटाउन र आवृत्ति नियन्त्रण तकनीक ऊर्जा स्टोरेज प्रणालीहरूको लागि धन्यात्मकता, प्रतिक्रिया गति, लागत, सुरक्षा, र शक्ति/ऊर्जा घनत्व जस्ता तत्वहरूमा उच्च आवश्यकता राख्छ। एकल ऊर्जा स्टोरेज प्रकारले यी आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्दैन, त्यसैले समग्र लाभहरू भएका संयुक्त ऊर्जा स्टोरेज तकनीकको अनुसन्धान आवश्यक छ।

२.६.२ स्थिरता र शक्ति गुणस्तर सुधार तकनीक

वितरित ऊर्जा स्टोरेज तकनीक नयाँ प्रकारको शक्ति वितरण प्रणालीहरूको स्थिरता र शक्ति गुणस्तर सुधार गर्न सम्भव उपाय प्रदान गर्छ।

केही विद्वानहरूले ऊर्जा स्टोरेज प्रणालीहरूलाई ग्रिड-संयोजित इन्वर्टर नियन्त्रण रणनीतिहरूसँग समन्वय गर्ने विधि प्रस्ताव गरेका छन्, जसले DG लाई प्रणालीलाई गतिशील स्थिरता समर्थन प्रदान गर्न सक्षम बनाउँछ। शक्ति इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूको बडा पैमानामा एकीकरणले प्रणालीको आक्रमणशीलता घटाउँछ, ग्रिड-संयोजित इन्वर्टरहरू र ऊर्जा स्टोरेज संयुक्त रूपमा प्रणालीको गतिशील स्थिरता सुधार गर्नका लागि महत्वपूर्ण उपाय बन्छ।

अत्याधिक, शक्ति-प्रकारको ऊर्जा स्टोरेज—सुपरकैपेसिटरहरू द्वारा प्रतिनिधित्व—त्वरित प्रतिक्रिया क्षमता छ र शक्ति वितरण प्रणालीहरूको शक्ति गुणस्तर सुधारमा महत्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। वर्तमानमा, वितरित ऊर्जा स्टोरेज तकनीकको लागि बडा क्षमताको, सुरक्षित, र आर्थिक ऊर्जा स्टोरेज उपकरणहरू परिपक्व रूपमा अनुप्रयोग भएको छैन, जसले बडा पैमानामा वृद्धि भएका लोडहरूको शिखर घटाउनको आवश्यकता पूरा गर्न सक्छ।

२.६.३ माइक्रोग्रिड तकनीक

विभिन्न वितरित संसाधनहरूको समन्वित नियन्त्रण गर्न माइक्रोग्रिड स्तरमा विचार गर्दा र माइक्रोग्रिडलाई बाहिरी रूपमा वोल्टेज/विद्युत स्रोतको रूपमा मान्य गर्दा शक्ति वितरण प्रणालीहरूमा आवृत्ति र वोल्टेज स्थिरता नियन्त्रणको जटिलता घटाउन सकिन्छ।

माइक्रोग्रिड समूह स्तरमा शक्ति मात्रा सहयोग र निर्देशन अनुकूलन विचार गर्दा, विभिन्न क्षेत्रहरूको नयाँ ऊर्जा र लोडहरूको पूरक विशेषताहरूलाई लागू गर्न सकिन्छ, जसले आर्थिक निर्देशन समस्याहरू जस्ता DG निर्गमन दोलन र शिखर-तल अंतर जस्ता समस्याहरूलाई समाधान गर्छ।

२.६.४ नयाँ ऊर्जा माइक्रोग्रिडको आवृत्ति र वोल्टेज गतिशील स्थिरता तकनीक

सापेक्ष रूपमा स्वतन्त्र र स्वशासित क्षेत्रको रूपमा, नवीन ऊर्जा माइक्रोग्रिडहरूले बिजुली वितरण प्रणालीहरूजस्तो गतिशील स्थिरता समस्याहरूलाई सामना गर्छन्।

केही विद्वानहरूले वोल्टेज-स्रोत भिर्चुअल सिंक्रोनस जनरेटर (VSG) नियन्त्रण रणनीति सुझाव दिएका छन्। VSG डीजीको गतिशील आवृत्ति र वोल्टेज समर्थन क्षमतालाई सुधार्नको लागि सामान्य नियन्त्रण विधि हो। यसको मुख्य विचार ग्रिड संलग्न इन्वर्टरहरूलाई सिंक्रोनस जनरेटरहरूको बाहिरी विशेषताहरू (सक्रिय शक्ति-आवृत्ति र असक्रिय शक्ति-वोल्टेज) नक्कल गर्न नियन्त्रण गर्न हो।

परम्परागत VSG प्रविधिले नक्कल गरेको सिंक्रोनस जनरेटरहरूको भिर्चुअल जडान र डैम्पिङ आमतौरले निश्चित हुन्छ। विभिन्न प्रकारका शक्ति हँस्काहरूको अन्तर्गत, निश्चित जडान पैरामिटरहरूले माइक्रोग्रिड आवृत्ति गतिशील नियमनको स्थिरता र त्वरितता आवश्यकतालाई पूरा गर्न सक्दैन।

यी विचारहरूको आधारमा, केही विद्वानहरूले अनुकूलनीय भिर्चुअल जडान नियन्त्रण प्रविधि सुझाव दिएका छन्। यसको अतिरिक्त, अन्य विद्वानहरूले परम्परागत ड्रूप नियन्त्रणलाई सुधारी प्राप्त गरेका छन्—परम्परागत ड्रूप नियन्त्रणमा द्वितीयक आवृत्ति नियन्त्रण समावेश गरी जनरेटरहरूको जडान र डैम्पिङ विशेषताहरूलाई नक्कल गर्न।

2.6.5 माइक्रोग्रिड क्लस्टरको मान्य नियन्त्रण प्रविधि

माइक्रोग्रिड क्लस्टरको संचालन र नियन्त्रणमा महत्त्वपूर्ण मुद्दाहरूमा धेरै माइक्रोग्रिडहरूको एकीकृत नियमन र शक्ति आफ्नो आफ्नो सहयोग र अनुकूलित संचालन प्राप्त गर्न कसरी रहनेछ भन्ने विषय राखिएको छ।

केही विद्वानहरूले माइक्रोग्रिड क्लस्टरको लागि चार स्तरीय नियन्त्रण संरचना सुझाव दिएका छन्, जसमा शक्ति वितरण स्तर, माइक्रोग्रिड क्लस्टर स्तर, माइक्रोग्रिड स्तर, र युनिट स्तर छन्।

माइक्रोग्रिड क्लस्टर स्तरमा दुई मुख्य रणनीतिहरू प्रयोग गरिन्छ: मुख्य-दास नियन्त्रण र पियर-टु-पियर नियन्त्रण।

• मुख्य-दास नियन्त्रणमा माइक्रोग्रिडहरूबीच उच्च संचार आवश्यक छ र वोल्टेज र आवृत्ति नियमनको लागि मुख्य नियन्त्रण युनिटमा ठूलो दबाब राख्छ।

• पियर-टु-पियर नियन्त्रण यी दुर्बलताहरूलाई जित्नेछ: प्रत्येक माइक्रोग्रिड युनिटले पूर्वनिर्धारित ड्रूप वक्रहरूको आधारमा स्वतन्त्र पियर-टु-पियर नियन्त्रण गर्दछ, संचार वा उच्च स्तरीय नियन्त्रणको आवश्यकता छैन।

केही विद्वानहरूले AC र DC माइक्रोग्रिडहरूसँग गठित अन्तःक्षेत्रीय माइक्रोग्रिड क्लस्टरको लागि नियन्त्रण रणनीति सुझाव दिएका छन्। यी रणनीतिले AC माइक्रोग्रिडहरूको सक्रिय शक्ति-आवृत्ति विशेषता र DC माइक्रोग्रिडहरूको सक्रिय शक्ति-वोल्टेज विशेषतालाई मानकीकृत गर्दछ र एकीकृत नियन्त्रण स्तर प्राप्त गर्दछ, जसले अन्तःक्षेत्रीय माइक्रोग्रिड क्लस्टरको पियर-टु-पियर नियन्त्रण सम्भव बनाउँछ।

माइक्रोग्रिड क्लस्टरको वास्तविक समयमा वितरण अनुकूलनका लागि चुनौतीहरूलाई समाधान गर्न, केही विद्वानहरूले विकेन्द्रित संरचनामा आंशिक दृश्य योग्य मार्कोव निर्णय गतिविधि (POMDP) आधारित माइक्रोग्रिड क्लस्टरको समन्वित अनुकूलनको लागि मॉडल विधि सुझाव दिएका छन्। यी विधिले दुर्बल संचार स्थितिमा पनि आंशिक दृश्य जानकारीको आधारमा अनुकूलन मॉडलिङ गर्न सक्छ र लाग्रांज गुणांकले उद्देश्य फलनलाई विघटित गर्दछ, यसरी समाधान जटिलता कम गर्छ। यो अनुसन्धान माइक्रोग्रिड क्लस्टरको जटिल चर र पियर-टु-पियर नियन्त्रणको लागि वास्तविक समयमा वितरण अनुकूलन प्राप्त गर्नका लागि महत्त्वपूर्ण दिशा दिन्छ।

3. स्रोत-भार अन्तःक्रिया प्रविधि

नियोग्य भार प्रयोग र भार प्रबन्धन प्रविधि

नियोग्य भार प्रयोग भविष्यमा स्मार्ट ऊर्जा प्रयोग र ऊर्जा बचाउको विकासको एक महत्त्वपूर्ण विषय हो, जसले ऊर्जा बचाउ गर्ने समाजको विकासमा योगदान गर्छ।

नियोग्य भार नियमन प्रविधिको अनुसन्धानमा यस्ता विषयहरू समावेश छन्:

• उनीहरूको विशेषताहरूको आधारमा नियोग्य भारहरूलाई वर्गीकरण र मॉडल गर्ने जसले भार लोचको विकास सम्पूर्ण रूपमा टपाउन सक्छ।

• नियोग्य भार व्यवस्थाहरूलाई सक्रिय रूपमा सुधार गर्न र निदर्शन परियोजनाहरूको निर्माण गर्न अग्रसर गर्ने।

• प्रयोक्ता व्यवहारको विभिन्नीकृत विश्लेषण गर्न र नियमन शुद्धता सुधार गर्न स्मार्ट प्रविधिहरू प्रयोग गर्ने।

प्रभावी भार प्रबन्धनले नवीन ऊर्जामा अस्थिरता र भार पक्षमा अनिश्चितताले उत्पन्न भएको नवीन ऊर्जा प्रणालीको आपूर्ति-माग असंतुलनलाई कम गर्न सक्छ। वर्तमानमा, बिजुली भार प्रबन्धन प्रविधिमा विद्युत शुल्क प्रबन्धन, बिजुली नष्टीकरण प्रबन्धन, चोरी गरेको विद्युत विश्लेषण, र डाटा साझा गर्ने जस्ता कार्यहरू छन्।

डेटा-निर्देशित प्रविधिहरू, भिर्चुअल पावर प्लान्ट, र 5G संचारको विकासको साथ, बिजुली भार प्रबन्धन प्रणालीहरूले भार डाटा अनुमान, भार समन्वय नियन्त्रण प्रविधि, र प्रबन्धन प्रभावमा लागू गरिने विकास गर्नेछन्। यसले विभिन्न घटकहरू (जस्तै वितरित उत्पादन, विद्युत गाडी, र ऊर्जा संचयन प्रणाली)को समन्वित संचालनलाई मजबूत समर्थन दिनेछ र संसाधनको उचित उपयोग सुधार गरेको छ।

3.1 स्रोत-भार अनिश्चिततालाई ध्यानमा राखिएको शक्ति प्रवाह गणना विधिहरू

शक्ति प्रवाह गणना बिजुली वितरण प्रणालीको योजना र वितरण संचालनको लागि एक महत्त्वपूर्ण आधार हो।

वर्तमानमा, केही विद्वानहरूले फोटोवोल्टाइक र पवन ऊर्जा उत्पादनको अनिश्चिततालाई ध्यानमा राखिएको शक्ति प्रवाह गणना विधिहरू सुझाव दिएका छन्। अन्य विद्वानहरूले भार अनिश्चितता र शिखर घटाउनको लागि भार प्रतिक्रियाको अनिश्चिततालाई ध्यानमा राखिएको शक्ति प्रवाह गणना विधिहरू सुझाव दिएका छन्।

समग्र रूपमा, वर्तमान अनुसन्धानमा स्रोत-भार अन्तःक्रियाको विभिन्न लिङ्कहरूमा अनिश्चिततालाई विस्तृत रूपमा ध्यानमा राखिएको छ र व्यक्तिगत अनिश्चिततालाई ध्यानमा राखिएको शक्ति प्रवाह गणना विधिहरू सुझाव दिएका छन्। तर, धेरै अनिश्चितताहरू र उनीहरूको संयोजन प्रभावको एकीकृत विश्लेषणको अभाव छ, जसले जटिल नवीन प्रकारका बिजुली वितरण प्रणालीमा शक्ति प्रवाह गणनाको शुद्धतालाई सीमित गर्छ।

3.2 स्रोत-भार अन्तःक्रिया मोडमा बिजुली वितरण प्रणालीको बहु-उद्देश्यीय अनुकूल वितरण प्रविधि

स्रोत-भार संपर्क तथा प्रक्रिया मोडमा, डिस्पैच निर्णयहरूले प्रणाली कामकाजको सुरक्षा र विश्वसनीयतामा बहुत हे प्रभाव पार्दछन्।

हाल, केही विद्वानहरूले द्वितीयक शंकु अनुकूलन र पार्टिकल स्वार्म अनुकूलन एल्गोरिथमहरू प्रयोग गर्दै बहु-उद्देश्यीय शक्ति प्रवाह अनुकूलन समाधानहरू प्रस्ताव गरेका छन्। यी समाधानहरूले पारेटो अनुकूल समाधान सेटहरू प्रयोग गरेर सम्भाव्य अनुकूल समाधानको बहु-आयामी मूल्याङ्कन गर्दछन्, जसले डिस्पैचरहरूलाई अधिक लचीलो निर्णय गर्ने विकल्पहरू प्रदान गर्छ र स्रोत-भार संपर्क मोडमा सुरक्षित, स्थिर र आर्थिक डिस्पैचको सहज उपलब्धि गर्न मद्दत गर्छ।

३.३ शक्ति बाजार परिवेशमा आर्थिक कामकाजको प्रविधि

विभिन्न प्रोत्साहन विधिहरूको माध्यम बाट बहुतो व्यक्तिहरूलाई शक्ति बाजार लेनदेनमा सहभागिता गर्न संचालन गर्ने एक महत्त्वपूर्ण उपाय हो जसले स्रोत-भार संपर्कलाई प्रोत्साहन दिन्छ। विशिष्ट प्रविधि रूपहरू यसमा डिमाण्ड रिस्पान्स (DR) र भर्तुकी शक्ति संयन्त्रहरू (VPPs) समावेश छन्।

हाल, सम्बन्धित अनुसन्धान दाम प्रोत्साहन व्यवस्थाहरू प्रयोग गर्दै प्रयोगकर्ताहरूको सहभागिता उत्साह बढाउन फोकस गरेको छ। प्रणालीमा उपलब्ध र समन्वित र सक्षम शोधहरूलाई पूर्णतया खोल्न र सक्रिय गर्नको लागि, केही विद्वानहरूले यस विषयमा अनुसन्धान गरेका छन्: स्रोत-ग्रिड-भारको समग्र स्थिति जागरूकता; प्रतिक्रिया क्षमताको वास्तविक समयको मात्रात्मक मूल्याङ्कन; समूह देखि व्यक्तिगत सम्मान देखि प्रतिक्रिया रणनीतिहरूको लागू; स्रोत-ग्रिड-भार समन्वित नियन्त्रण प्रविधि; र भारको बहु-समय पैमाना विशेषताहरू। यो अनुसन्धान डिमाण्ड रिस्पान्स आधारित प्रणाली गतिशील शक्ति सन्तुलन प्रविधि विकासको लागि विचारहरू प्रदान गर्छ।

स्रोत-भार संपर्कको अनुसन्धान मुख्यतया दुई क्षेत्रमा फोकस गरेको छ: शक्ति प्रवाह विश्लेषण र अनुकूलन प्रविधि, र बाजार प्रोत्साहन व्यवस्थाहरू।

शक्ति प्रवाह विश्लेषण र अनुकूलन प्रविधिको दृष्टिकोणबाट, वर्तमान प्रविधिहरूले शक्ति वितरण प्रणालीमा स्रोत-भार समागमद्वारा उत्पन्न बनाउने स्थानीय-समय जोडी विशेषता र तापमान सम्बन्धित विशेषताहरूलाई उपेक्षा गर्छन्, जसले नयाँ प्रकारको शक्ति वितरण प्रणालीको शक्ति प्रवाह नियन्त्रण परिशुद्धता बढाउन र छोटो समय पैमानामा शिखर-तल अन्तर समान गर्न समस्याले उत्पन्न गर्छ।

बाजार प्रोत्साहन व्यवस्थाहरूको दृष्टिकोणबाट, भार प्रतिक्रियामा अपरिहार्य समय देरीको विचार गर्दा, डिमाण्ड रिस्पान्सले शक्ति वितरण प्रणालीको शिखर-तल अन्तर समस्यालाई पूर्ण रूपमा समाधान गर्न सक्दैन। यसको लागि गहिरो लचीलो भार नियन्त्रण प्रविधिको समावेश गर्नुपर्छ, जसले भार ऊर्जा उपभोग वक्रहरूलाई नयाँ ऊर्जा उत्पादन वक्रहरूलाई वास्तविक समयमा अनुसरण गर्न सक्षम बनाउँछ, जसले वास्तविक समयमा स्रोत-भार सन्तुलन गर्न सक्षम बनाउँछ, शिखर-तल अन्तर समस्यालाई मौलिक रूपमा समाधान गर्न सक्षम बनाउँछ, र शक्ति वितरण उपकरणहरूको उपयोगको दर बढाउँछ।

४. DC शक्ति वितरण प्रविधि

हाल, DC शक्ति वितरण प्रविधिको अनुसन्धान मुख्यतया यस क्षेत्रमा फोकस गरेको छ:

४.१ वोल्टेज अनुक्रम र मानकीकरण

हाल, DC शक्ति वितरण वोल्टेज स्तर अनुक्रमको लागि एकल अन्तर्राष्ट्रिय मानक छैन।

घर र विदेशका विद्वानहरूले विभिन्न शक्ति वितरण परिदृश्यहरूको शक्ति प्रदान क्षमता, निवेश खर्च, DC उपकरण निर्माण स्तर, शक्ति गुणस्तर आवश्यकता, शक्ति वितरण आर्थिकता, र भार आवश्यकता विशेषताहरू जस्ता कारकहरू आधारित विभिन्न DC वोल्टेज स्तर अनुक्रम चयन योजनाहरू प्रस्ताव गरेका छन्।

चीनले डिसेम्बर २०१७ मा GB/T ३५७२७—२०१७ मध्य र निम्न DC शक्ति वितरण वोल्टेज निर्देशिका प्रकाशित गरेको थियो। वर्तमान, सम्बन्धित मानकहरूले मध्य र निम्न वोल्टेज सार्वजनिक DC शक्ति वितरण प्रणालीको वोल्टेज स्तर योजनामा फोकस गरेका छन्, तर संचार प्रणाली, इमारत शक्ति प्रदान, जहाज शक्ति प्रदान, र शहरी रेल यातायात जस्ता विशिष्ट परिदृश्यहरूमा DC वोल्टेज स्तर अनुक्रम योजनामा विस्तृत मानकहरूको अभाव छ।

४.२ DC शक्ति वितरण प्रणालीको दोष सुरक्षा प्रविधि

दोष सुरक्षा प्रविधि DC शक्ति वितरण नेटवर्कको सुरक्षित कामकाजको एक महत्त्वपूर्ण उपाय हो।

दो-स्तरीय वोल्टेज स्रोत र घटक र मॉड्युलर बहु-स्तरीय रूपान्तरक जस्ता नयाँ शक्ति वितरण उपकरणहरू र वलय नेटवर्क टोपोलोजीहरूको उदयले शक्ति वितरण नेटवर्कको दोष विशेषताहरूमा गहिरो परिवर्तन लाई लाएको छ।

केही विद्वानहरूले वर्तमान दिशा तुलना, चरम मान तुलना, दिशा भविष्यवाणी, र "एकल शाखा वास्तविक समय स्मृति, बहु शाखा छोटो समय स्थानीयकरण" आधारित सुरक्षा रणनीतिहरू प्रस्ताव गरेका छन्, जसले दोष प्रकार बाटो चिन्न गर्न र दोष विच्छेदन विश्वसनीयता बढाउन मद्दत गर्छ।

४.३ DC शक्ति वितरण प्रणालीको समन्वित नियन्त्रण र डिस्पैच अनुकूलन प्रविधि

हाल, DC शक्ति वितरण नेटवर्कको वोल्टेज नियन्त्रण रणनीतिहरू मुख्यतया तीन विधिहरू समावेश गर्दछ: मुख्य-दास नियन्त्रण, झुकाव नियन्त्रण, र वोल्टेज मार्जिन नियन्त्रण।

DC शक्ति वितरण नेटवर्क डेमो परियोजनाहरूको अनुभव आधारित, मुख्य-दास नियन्त्रण यो चरणमा DC शक्ति वितरण नेटवर्कको लागि सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिने वोल्टेज नियन्त्रण विधि हो।

केही विद्वानहरूले झुकाव नियन्त्रण र विचलन नियन्त्रणको संयोजन आधारित सुधारित वोल्टेज नियन्त्रण रणनीतिहरू, जस्ताई DC वोल्टेज विचलन ढाल नियन्त्रण रणनीति, प्रस्ताव गरेका छन्। यी रणनीतिहरूले विचलन नियन्त्रणको धीरे जवाफ गति र झुकाव नियन्त्रणको स्थिर त्रुटि लाई जित्ने छन्।

वितरित उत्पादन, ऊर्जा संचयन, र लचीलो भारको ठूलो पैमानामा एकीकरणसँग, माइक्रोग्रिडहरू शक्ति वितरण प्रणालीमा नयाँ ऊर्जाको मित्रतापूर्ण एकीकरण र दक्ष उपभोगको एक महत्त्वपूर्ण तरिका बन्नेछ। AC/DC माइक्रोग्रिड समूहहरूको समन्वित नियन्त्रण प्रविधि र DC शक्ति वितरण प्रविधिको संयोजन भविष्यमा ध्यान दिने योग्य अनुसन्धान दिशा हो।

५. डिजिटल शक्ति वितरण नेटवर्क प्रविधि

५.१ विद्युत उपकरणको बुद्धिमत्ता प्रविधि

डिजिटल प्रबन्धन प्रौद्योगिकीको आधार विद्युत सामानमा डाटा संग्रहण, गणना र संचार क्षमता हुनुहोस्।

• डाटा संग्रहण: दबाइएको सेन्सिङ प्रौद्योगिकी उच्च सम्भावनाले मूल सिग्नललाई कम रङ्क डाटा प्रयोग गरेर फेरि बनाउन सक्छ, यो बुद्धिमत्तापूर्ण विद्युत सामानमा सेन्सर खरिद र प्रदर्शनको विरोधाभास लाई समाधान गर्नको एउटा प्रभावी विधि हो।

• गणना: कसरी अल्गोरिथ्मलाई हल्का बनाउन र यसलाई किनारा गणनामा प्रयोग गर्ने एक प्रश्न ध्यान दिने योग्य छ।

• संचार: वायरलेस संचार, प्रकाश फाइबर संचार र कैरियर संचार विद्युत सामानले यो चरणमा दूरस्थ संचार प्राप्त गर्नका लागि मुख्य विधिहरू हुनुहुन्छन्। बुद्धिमत्तापूर्ण टर्मिनलको सूचना सुरक्षा पनि बुद्धिमत्तापूर्ण विद्युत सामानको अनुसन्धानमा ध्यान दिनुपर्ने एक महत्त्वपूर्ण मुद्दा हो।

५.२ विद्युत वितरण (माइक्रो) ग्रिडको लागि पारदर्शिता प्रौद्योगिकी

नवीन विद्युत वितरण प्रणालीमा विभिन्न प्रकारका सेन्सरहरू विद्युत र गैर-विद्युत डाटाको विशाल मात्रा उत्पन्न गर्छन्। उपकरणको बहु-अवस्था निरीक्षण डाटाबेसको निर्माण गर्दै डिजिटल प्रौद्योगिकी नवीन विद्युत वितरण प्रणालीको समग्र निरीक्षणीयता र नियन्त्रणीयता सम्भव बनाउँछ, धीरे-धीरे पारदर्शितामा जाँदै जाँदै।

यस्तो समयमा, डिजिटल प्रबन्धन प्रौद्योगिकीको बहु-स्रोत डाटा संग्रहण लिङ्कमा, विद्युत वितरण सामान बुद्धिमत्तापूर्ण बनेको छैन, विभिन्न प्रकारका विद्युत र गैर-विद्युत डाटा संग्रहण गर्ने तरिका छैन, र डाटा अपलोड इन्टरफेसको लागि एकीकृत मानक छैन।

डाटा प्रसंस्करण र विश्लेषण लिङ्कमा, बहु-मोड र बहु-प्रकारका डाटाको सम्बन्ध खोज्ने प्रौद्योगिकीको अभावले डाटामा अन्तर्गत थिएको स्थानिक-समय सम्बन्धित जानकारीलाई विद्युत वितरण संचालन अनुकूलनका लागि पूर्ण रूपमा प्रयोग गर्न सकिँदैन।