Янги электр тармаги үчун 4 маҳоратли тармоқ технологиялари: Тармоқ тармогидаги инновациялар
1. Yangi material va jihozlar & aktivlar boshqarishni o‘qitish va ishlab chiqarish
1.1 Yangi material va yangi komponentlarni o‘qitish va ishlab chiqarish
Turli yangi materiallar yangi turdagi elektr energiya taqsimot va ishlatish tizimlarida energiya o‘zgarishi, elektr energiyasini uzatish va ishni boshqarish uchun toshaklantiruvchi asosiy vositalar hisoblanadi. Ular tizimning ishlash samaradorligi, xavfsizligi, ishonchiligi va tizim narxlarini o‘z ichiga oladi. Misol uchun:
Yangi elektr yo‘naltiruvchi materiallar energiya sarflanishini kamaytirish orqali, energiya yetkazib berish muammolarini va atmosferaga zarar yetkazadigan muammolarni hal qilishga yordam beradi.
Aqliy tarmoq sensorlarida qo‘llaniladigan ilg‘or elektr magnit materiallar tizimning ishlash ishonchiligini oshirishga yordam beradi.
Yangi izolyatsiya materiallari va izolyatsiya tuzilmasi elektron jihozlar bilan integratsiya qilinayotgan paytda ko‘payib borayotgan doimiy pulsurat tebranish muammolarni hal qilishga yordam beradi.
Gallium nitrid (GaN) va silitsium karbid (SiC) kabi uchinchi avlod semikonduktor materiallariga asoslangan keyingi nesldagi mikrovolnoviy radio chastota qurilmalar va elektron jihozlar aloqa va elektron sohalaridagi energiya saqlash va sarflanishni kamaytirish uchun texnik yordam beradi.
1.2 Yangi elektr jihozlar va elektr energiyasini ishlatish ob'ektlarini o‘qitish va ishlab chiqarish
Maxsus yangi mahsulotlar bo‘lib, korxonalarning yangi elektron jihozlarini, ayniqsa yumshoq normal ochiq shalter qurilmalarini ishlab chiqarishini ifodalaydi. Bu qurilmalar ulangan taliklardagi aktiv va reaktiv quvvat oqimlarini boshqarish orqali quvvat tenglamasini, shunt voltsini yaxshilash, yukni o‘tkazish va xato quvvat chegaralash funksiyalarini amalga oshiradi.
Energiya interneti jarayonida, yangi texnologiyalarni "funksiya + monitoring + elektronlash + raqamlash + ijtimoiy odamlash" ni amalga oshirish uchun integratsiya qilish korxonalarini past darajadagi taklidchilikdan yuqori darajadagi ishlab chiqarishga, yagona mahsulotlardan kompleksiy solyushiyonlarga, ishlab chiqarish zavodidan innovatsion vositalarga o‘tishga imkon yaratadi. Bu past bosilish, raqamlash va davriy rivojlanishga hissa qo‘shish uchun past bosilish elektr jihozlarini ishlab chiqarish va innovatsiyani ta’minlaydi.
1.3 Elektr jihozlari uchun to‘liq byudjetli aktiv boshqarish texnologiyasi
Yangi turdagi elektr energiya taqsimot va ishlatish tizimlari bir nechta yangi elektr jihozlar va elektr energiyasini ishlatish uskunalari bilan bog‘liq bo‘lib, bu esa elektr taqsimot uskunalarining to‘liq byudjetli boshqarish va ekologik dizaynini juda muhim qiladi. Har bir uskunaning xavfsiz ishlashini ta’minlash va ekonomik samaradorlikni olish muhimdir.
To‘liq byudjetli ish va boshqarish sifatida, xarid talablari, uskunani qabul qilish, ishlab chiqarish va ish faoliyat, va dekommissionlash faza qamrab oladi. Aktiv boshqarishda, ma'lumotlarni ulashish va optimallashtirish uchun integritetli dizayn amalga oshirilishi kerak. "Internet +" kabi texnologiyalarni integratsiya qilish boshqarishning hududini kengaytirish va boshqarish samaradorligini oshirishga yordam beradi.
2. Tashkil etilgan generatsiya va mikrotarmoq texnologiyasi
2.1Tashkil etilgan yangi energiya generatsiya texnologiyasi
2.1.1 Samarali va iqtisodiy yangi energiya va yangi energiya rivojlanish texnologiyasi
Yangi energiya rivojlanish texnologiyalarining rivojlanishi bilan, ba'zi yangi energiya manbalari (misol uchun shamol va quyosh energiyasi) elektr energiya taqsimot tizimlarida mashhur bo'lib, muhim o'rniga ega bo'lgan. Ammo, yangi materiallar va kam narxli, yuqori samaradorlikka ega bo'lgan intigratsiya quyosh panel texnologiyalarini rivojlantirish hali ham muhimdir.
Bu yerda, hidrogen energiyasi, geotermal energiya va bioenergiya kabi boshqa energiya manbalari rivojlanishi kerak. Misol uchun, hidrogen ishlab chiqarish-saxlayish-transport texnologiyalari, bir nechta geotermal foydalanish texnologiyalari va biyo yog' texnologiyalari.
Qo'shimcha, markaziy va tashkil etilgan yangi energiya orasidagi moslashuvchan rivojlanish elektr energiya uzatish zararlarini kamaytirish, yangi energiya foydalanish samaradorligini oshirish va tarmoqning yangi energiyani qabul qilish qobiliyatini oshirish orqali, yaxshi ijtimoiy va iqtisodiy foydalar beradi.
2.2 Tashkil etilgan energiya uchun rejalashtirish texnologiyasi
Tashkil etilgan energiya egasi bo'lgan rejalashtirish va optimallashtirishning muhim nusxasi - turli tashkilotlar orasidagi axborot o'rtog'lik va boshqaruv o'rtog'lik barqarorliklarini yengilashdirishdir.
Texnik jihatdan, rejada volt darajasi, qisqartirilgan oqim darajasi va energiya sifati (fliker, garmonika) kabi ko'proq texnik cheklovlarni hisobga olish kerak.
Matematik jihatdan, resurslar va operatsiyalarni birlashtiradigan multi-maksadli optimallashtirish rejalarining matematik usullari juda murakkab. Shuning uchun, multi-maksadli optimallashtirish rejasini birlashtirish muhimdir.
Odatda, tashkil etilgan energiya bilan tizimlar uchun tarmoq tahlili va baholash, elektr energiya taqsimot tizimlari va aloqa tarmoqlarini birlashtirish va optimal rejalashtirish, va umumiy ishonch, xavf-xatar va iqtisodiy tahlil uchun model va simulatsiya vositalarni ishlab chiqishga e'tibor berish kerak.
2.3 Tashkil etilgan yangi energiya generatsiyasiga aktive yordam berish texnologiyasi
Tashkil etilgan generatsiya (DG) aniq oraliqdagi chastota va voltka o'zgartirishga, shuningdek, chastota va voltka tez o'zgarishlarini cheklashga qadar javob berishi kerak.
Hozir, ba'zi olimlar DG-ni tizimda quvvat yetkazib bermasligi paytda tez chastota va voltka yordamini taqdim etish uchun "inertsiya-qat'iylik kompensator" ni taklif etishdi. DG-ni chastota inertsia yordam qobiliyatini kvantitatel ravishda ifodalovchi faollash quvvat kompensatsiyasi energiya yetkazib berish paytda, keyingi tizimga ulash standartlarini belgilash uchun asos bo'lib, beriladi.
2.4 Tashkil etilgan yangi energiya generatsiyasi uchun chiqish prognoz texnologiyasi
Tashkil etilgan yangi energiya generatsiyasi keng joyda tarqalgan, tortib ketayotgan mavhum meteorologik xususiyatlari va binolar va inson faoliyati katta ta'sirini oldi, bu esa chiqish prognozini qiyin qiladi.
Tashkil etilgan yangi energiya generatsiyasi chiqishi haqida hozirgi tadqiqotlar asosan ob-havo prognoz va klimat sharoitlarini ishlab chiqish prognoz uchun foydalanadi, bu erda tabiiy sharoitlarning yangi energiya chiqishi ga ta'siri ortiqcha e'tiborga ega. DG ning joylashtirilish xususiyatlari va inson ijtimoiy faoliyatlar bilan bog'liq faktorlar hisobga olinmaydi.
2.5 Tashkil etilgan yangi energiya generatsiyasi uchun klaster boshqarish texnologiyasi
Tashkil etilgan boshqarish yangi energiya penetratsiyasi yuqori elektr energiya taqsimot tizimlarida DG uchun ideal klaster boshqarish usuli hisoblanadi.
Hozirgi paytda, tashkil etilgan yangi energiya generatsiyasi uchun klaster boshqarish texnologiyasi tadqiqotlari hali ham o'smolda. O'z ichiga olgan natijalar asosan yagona quvvat ishlab chiqarish qurilmalarini boshqarishga bag'ishlangan, bir nechta yangi energiya ishlab chiqarish qurilmalarini tizimga ulash invertorlar orqali ulangan holatda ularning moslashuvchan boshqarish strategiyalariga e'tibor berilmaydi.
Asosiy muammolar hal etilmagan: quvvat o'zgarish paytda bir nechta invertorlar orasida moslashmayotgan quvvat taqsimoti mekanizmi, bir nechta invertorlar orasidagi multi-vaqtdagi boshqarish strategiyalarining moslashish mekanizmi, va tizimning inertsialigini hisobga olmaydigan traditsion droop boshqarish (faollash quvvat-chastota va reaktiv quvvat-voltka xususiyatlari asosida) DG-ni birinchi darajadagi chastota va voltka boshqarishga ishtirok etishni ta'minolmaydi.
2.6 Tashkil etilgan energiya saqlash texnologiyasi
Quvvat jihatidan, yangi turdagi elektr energiya taqsimot tizimlari statik va dinamik muammolari, har xil vaqt oralig'ida quvvat mos emasligi muhimdir:
Yuklama va ishlab chiqarish taraflari orasidagi quvvat mos emasligi, ya'ni peak-valley farqi kabi statik muammolarga olib kelayotgan uzun vaqt oralig'ida.
Birinchi darajadagi chastota/voltka boshqarishni yoqishga qadar quvvat o'zgarish vaqt oralig'ida, elektron jihozlar sinkron generatorlarining rotor inertsialigiga ega emas, tizimning quvvat mos emasligiga qarama-qarshi qo'llanish qilishi mumkin emas, bu esa tizimning xavfsizligini pasaytiradi va energiya sifatini yomonlaydi.
Tashkil etilgan energiya saqlash texnologiyasi har xil vaqt oralig'ida quvvat mos emasligi sababli yuz bergan statik va dinamik muammolarni hal qilish uchun imkoniyat taqdim etadi.
2.6.1 Energiya saqlash uchun peak shaving va chastota boshqarish texnologiyasi
Tashkil etilgan pompa saqlash, lavha akkumulyatorlari, litium-ion akkumulyatorlari va soyliq/issiq saqlash texnologiyalari kabi energiya turidagi energiya saqlash tizimlari yukning peakini bekor qilish, peak va valleyni to'ldirish, fluctuationni yumshatish va zaryad qilish stansiyalari bilan ishlovchi rejimda ishlaydi, shuning uchun elektr energiya taqsimot uskunalari foydalanish darajasini oshiradi.
Peak shaving va chastota boshqarish texnologiyasi energiya saqlash tizimlari uchun kapasitet, javob berish tezligi, narx, xavfsizlik va quvvat/energiya doimiylikka qadar yuqori talablar qo'yadi. Bitta energiya saqlash turidagi yagona tizim bu talablarni qondirishi mumkin emas, shuning uchun umumiy afzalliklarga ega bo'lgan aralash energiya saqlash texnologiyalari bo'yicha tadqiqotlar talab qilinadi.
2.6.2 Stabilizatsiya va energiya sifatini yaxshilash texnologiyasi
Tashkil etilgan energiya saqlash texnologiyasi yangi turdagi elektr energiya taqsimot tizimlari stabilizatsiyasini va energiya sifatini yaxshilash uchun imkoniyat taqdim etadi.
Ba'zi olimlar energiya saqlash tizimlarini tizimga ulash invertor boshqarish strategiyalari bilan moslashish usulini taklif qilishdi, bu usul DG-ni tizimga dinamik stabilizatsiya yordamini taqdim etishga imkon beradi. Elektron jihozlar katta hajmda integratsiya qilinganda tizimning inertsialigini kamaytirish, tizimga ulash invertorlar va energiya saqlash tizimlari tizimning dinamik stabilizatsiyasini oshirish uchun muhim vosita bo'lib qoladi.
Qo'shimcha, super kondensatorlar kabi quvvat turidagi energiya saqlash tez javob berish qobiliyatiga ega bo'lib, elektr energiya taqsimot tizimlari energiya sifatini yaxshilashda muhim rol o'ynaydi. Hozirgi paytda, tashkil etilgan energiya saqlash texnologiyasi uchun katta hajmdagi, xavfsiz va iqtisodiy energiya saqlash qurilmalari mukammal qilib qo'llanilmaydi, bu esa katta hajmda integratsiya qilingan qo'shimcha yuklar peak shaving talablarini to'liq qondirishi mumkin emas.
2.6.3 Mikrotarmoq texnologiyasi
Mikrotarmoq darajada turli tashkil etilgan resurslarni moslashuvchan boshqarishni hisobga olgan holda, va tashqariga qarab mikrotarmoqni volt/tekislik manbasi deb qarayotganda, elektr energiya taqsimot tizimlarida chastota va voltka stabilizatsiya boshqarishining murakkabligini kamaytirish mumkin.
Mikrotarmoq klaster darajada quvvat yordam berish va boshqaruv optimallashtirishni hisobga olgan holda, yangi energiya va yuklarining turli hududlarda komplementar xususiyatlardan foydalanish orqali, DG chiqishi fluctuation va peak-valley farqlari kabi iqtisodiy boshqaruv muammolarni hal qilish mumkin.
2.6.4 Yangi energiya mikrotarmoqlari uchun chastota va voltka dinamik stabilizatsiya texnologiyasi
Yangi energiya mikrotarmoqlari nisbatan mustaqil va mustaqil hududdir, elektr energiya taqsimot tizimlari kabi dinamik stabilizatsiya muammolari bilan kurashadi.
Ba'zi olimlar volt manbasi virtual sinkron generator (VSG) boshqarish strategiyasini taklif qilishdi. VSG DG-ni tizimga ulash invertorlarini sinkron generatorlar (faollash quvvat-chastota va reaktiv quvvat-voltka) tashqariga qarab xususiyatlarini boshqarish uchun umumiy boshqarish usuli hisoblanadi.
Aniq VSG texnologiyasi orqali modellashgan sinkron generatorlar inertsialigining va amortizatsiya parametrlari umuman fixlangan. Turli turdagi quvvat yetkazib bermasliklar paytda, fixlangan inertsialik parametrlari mikrotarmoq chastota dinamik boshqarishining xavfsizlik va tezkorlik talablarini qondirishi mumkin emas.
Yuqorida keltirilgan e'tiborga asosan, ba'zi olimlar adaptiv virtual inertsialik boshqarish texnologiyasini taklif qilishdi. Qo'shimcha, boshqaruvchilar aniq droop boshqarishni yaxshilash orqali general droop boshqarish texnologiyasini taklif qilishdi, bu yerda aniq droop boshqarishga ikkinchi darajadagi chastota boshqarishni qo'shish orqali inertsialik va amortizatsiya xususiyatlarini modellash uchun.
2.6.5 Mikrotarmoq klasterlari uchun makro-boshqarish texnologiyasi
Mikrotarmoq klasterlari ishlash va boshqarishidagi muhim muammolari bir nechta mikrotarmoqlarni birlashtirish va quvvat yordam berish va optimallashtirishni qanday amalga oshirishdir.
Ba'zi olimlar mikrotarmoq klasterlari uchun to'rt darajali boshqarish tuzilmasini taklif qilishdi, bu yerda elektr energiya taqsimot qavati, mikrotarmoq klaster qavati, mikrotarmoq qavati va boshqaruv qavati keltirilgan.
Mikrotarmoq klaster qavati uchun ikkita asosiy strategiya ishlatiladi: asosiy-eski boshqarish va peer-to-peer boshqarish.
Asosiy-eski boshqarish mikrotarmoqlar orasidagi yuqori o'rtog'lik talablar va chastota va voltka boshqarish uchun asosiy boshqaruv qurilmasiga katta bosim qo'yadi.
Peer-to-peer boshqarish bu kamchiliklarni yengilashdiradi: har bir mikrotarmoq boshqaruv qurilmasi oldindan belgilangan droop egri chizig'lari asosida mustaqil peer-to-peer boshqaruvni amalga oshiradi, bu yerda o'rtog'lik yoki yuqori boshqaruv talablarini talab qilmasdan.
Ba'zi olimlar AC va DC mikrotarmoqlar bilan tashkil etilgan mikrotarmoq klasterlari uchun boshqarish strategiyasini taklif qilishdi. Bu strategiya AC mikrotarmoqlar faollash quvvat-chastota xususiyatlarini va DC mikrotarmoqlar faollash quvvat-voltka xususiyatlarini standartlashtirish orqali birlashtirilgan boshqarish masshtabini olish, bu yerda AC va DC mikrotarmoq klasterlari peer-to-peer boshqaruvni amalga oshirish mumkin.
Mikrotarmoq klasterlari uchun real vaqt boshqaruv optimallashtirish muammolari bilan kurashish uchun, ba'zi olimlar ajralib turuvchi tuzilma ostida qismiy ko'rinadigan Markov qaror qabul qilish protsessi (POMDP) asosida mikrotarmoq klasterlari birlashtirilgan optimallashtirish uchun model tuzilish usulini taklif qilishdi. Bu usul zayıf o'rtog'lik sharoitlarda ham qisman ko'rinadigan ma'lumotlar asosida optimallashtirish modelini tuzish va Lagrange koeffitsiyentlarini foydalanish orqali maqsadli funksiyani ajratish, bu yerda yechim murakkabligini kamaytiradi. Bu tadqiqotlar mikrotarmoq klasterlari uchun murakkab o'zgaruvchilari va peer-to-peer boshqaruv bilan real vaqt boshqaruv optimallashtirishni amalga oshirishga muhim yo'naltirish beradi.
3. Manba-yuk o'rtasidagi o'rtoshish texnologiyasi
Moslashuvchan yuk ishlatish va yuk boshqarish texnologiyasi
Moslashuvchan yuk ishlatishi smart energiya ishlatish va energiya saqlashning kelajak rivojlanishining muhim qismi hisoblanadi, bu esa energiya saqlash ijtimoiini rivojlantiradi.
Moslashuvchan yuk boshqarish texnologiyasi bo'yicha tadqiqotlar o'z ichiga oladi:
Moslashuvchan yuklarni xususiyatlari asosida sinflashtirish va model tuzish, bu yuk elastik potensialini to'liq ishlatishga imkon beradi.
Moslashuvchan yuk mekanizmlarini aktiv ravishda yaxshilash va namuna loyihalarini qur
