Data-driven næste generations smarte netværk mod en bæredygtig energifremtid: teknikker og teknologireview
Denne artikel præsenterer den konceptuelle ramme for NGSG ved at aktivere nogle intelligente tekniske funktioner for at sikre dets pålidelige drift, herunder intelligent kontrol, agentbaseret energiomstilling, kantberegning til energistyring, IoT-aktiveret inverter, agentorienteret efterspørgselsstyring mv. Derudover diskuteres en undersøgelse af udviklingen af data-drevet NGSG for at lette brugen af fremtidige data-drevne teknikker (DDTs) til bæredygtig drift af SG.
1.Introduktion.
Den traditionelle SG kan ikke fuldt ud opfylde kravene, da den konstant ændrer sig med nye avancerede teknologier. Behovet for ren energi har stået i stigning globalt i løbet af det sidste årti som følge af skiftende miljøforhold og voksende befolkninger og teknologi, der muligvis pålægger ikke-lineære dynamikker på SG. Ikke-linearitet i de smarte elnetværks transmissions- og distributionsystemer kan give anledning til ny overbelastning, nedbrud, svingninger i spænding og frekvens, som fører til strømafbrydelser som følge af det stigende behov for elektricitet. Selvom ikke-fornyelige energikilder er en nemmere, hurtigere og billigere vej til at producere strøm, er de en direkte hindring for et grønt miljø på grund af høje emissioner. Fornybare energikilder stiger for at reducere afhængigheden af fossilt brændsel-baseret strømproduktion. Dog øges usikkerheden og kompleksiteten i SG'er med tilføjelsen af mere decentraliseret generering (DG), øget markedsstørrelse og fornyelige kilder.
2.Smart Grid i dag: Teknisk arkitektur.
En SG gør det muligt for strøm at flyde tovejs mellem virksomheden og dens slutbrugere, med sin smarte ramme struktureret ved at kombinere information, strømteknologi og telekommunikation med det nuværende elsystem. Denne energiteknologi understøtter også automatisering for effektiv strømdistribution, lagringsenheder, fejlregistrering, elbiler, overvågning af netdata, kombination af hybrid RES'er, og fleksibilitet i netværk. De forskellige komponenter, der vises i figur, kan bruges til at bygge SG energiteknologien. De inkluderer fornyelige kilder, et smart overvågningssystem, et smart informationsystem, et avanceret lageringssystem, et smart sikkerhedssystem, sensorer og nettoverslag.
3.Tilføjelses-teknologi mod næste generations smart grid.
NGSG'er har mulighed for at aktivere forbedrede funktioner i SG-landskabet sammenlignet med konventionelle SG-teknologier. Sikkerheds- og privatlivsspørgsmål i de nuværende SG-systemer kan bedre dækkes af en NGSG i forbindelse med integration af flere avancerede funktioner. Fremgangen i en NGSG afhænger helt af brugen af data-drevne teknikker i dets forskellige dele. En konceptuel ramme for en NGSG illustreres i figur. Det kan ses, at rammens struktur for en NGSG kan bestå af integration af kantberegning enheder, IoT-aktiverede invertere, blockchain-baseret energihandel, og beregningsmæssigt effektive DDT'er i overvågning, kontrol og prognoser. Det kan også bemærkes, at et datacenter kan findes i en NGSG for at indsamle data fra de forbundne teknologier og dele data imellem dem for at sikre interoperabiliteten. Ved at anvende DDT'er kan de indsamlede data fra de forskellige kilder analyseres intelligent for at hjælpe med at træffe beslutninger om bæredygtig energievolution. En detaljeret forklaring af de intelligente teknologier, der anvendes i en NGSG-ramme, kan findes i følgende underafsnit.
4.Data-drevet næste generations smart grid.
Rammen for en data-drevet NGSG kan afhænge af dannelse af de kritiske trin, som vist i figur 5, som demonstrerer, hvordan en data-drevet NGSG løser kritiske problemer og udvikler det endelige model for en data-drevet NGSG. Pyramidebottomen er det første trin, og toppen er det sidste trin i processen. Hvert trin i udviklingen af NGSG-rammen, som vist i figur 5, diskuteres i detaljer i følgende underafsnit.
Kilde: IEE-Business Xplore
Erklæring: Respekt for det originale, godt artikel værd at dele, hvis der er krænkelse kontakt slet.
