Υπολογιστικά δεδομένα του επόμενου γενεάλογου έξυπνου πλέγματος προς βιώσιμη εξέλιξη ενέργειας: ανασκόπηση τεχνικών και τεχνολογίας

    Αυτό το έγγραφο παρουσιάζει το νοηματικό πλαίσιο του NGSG ενεργοποιώντας κάποιες εξελιγμένες τεχνολογικές λειτουργίες για να εξασφαλίσει την αξιόπιστη λειτουργία του, συμπεριλαμβανομένων των εξελιγμένων ψηφιακών ελέγχων, της μετατροπής ενέργειας βασισμένης σε agents, της παρακράτησης υπολογιστικών δυνάμεων για τη διαχείριση ενέργειας, των αντιστροφέων με δυνατότητα IoT, της διαχείρισης ζήτησης βασισμένης σε agents, κ.ά. Επίσης, μια μελέτη για την ανάπτυξη του NGSG με δρομολόγηση δεδομένων (data-driven) εξετάζεται προκειμένου να ενθαρρύνει τη χρήση εξελιγμένων τεχνικών δρομολόγησης δεδομένων (DDTs) για τη βιώσιμη λειτουργία του SG.

1.Εισαγωγή.

    Το συμβατικό SG δεν μπορεί να καλύψει πλήρως τις απαιτήσεις, καθώς συνεχώς αλλάζει με την εμφάνιση εξελιγμένων τεχνολογιών. Η ανάγκη για καθαρή ενέργεια έχει αυξηθεί παγκοσμίως την τελευταία δεκαετία, λόγω της αλλαγής των περιβαλλοντικών συνθηκών, της αύξησης του πληθυσμού και των τεχνολογιών που μπορεί να προσθέσουν μη-γραμμική δυναμική στο SG. Η μη-γραμμικότητα στα συστήματα μεταφοράς και διανομής ενέργειας του εξελιγμένου SG μπορεί να προσθέσει νέες συμπληρωματικές παρεμποδίσεις, απορρυθμίσεις, κυμαίνονται στην τάση και τη συχνότητα, που οδηγούν σε έλεγχο του φωτός λόγω της αυξανόμενης ζήτησης για ηλεκτρική ενέργεια. Οι μη-ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, παρόλο που είναι ο εύκολος, γρήγορος και φθηνός δρόμος για την παραγωγή ενέργειας, είναι άμεση παρεμπόδιση στο πράσινο περιβάλλον λόγω των υψηλών εκπομπών. Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας αυξάνονται για να μειώσουν την εξάρτηση στην παραγωγή ενέργειας με βάση τα ορυκτά καύσιμα. Ωστόσο, η αβεβαιότητα και η πολυπλοκότητα των SG αυξάνονται με την προσθήκη περισσότερης διανεμημένης παραγωγής (DG), την αύξηση του μεγέθους της αγοράς και των ανανεώσιμων πηγών.

2.Το Συνετό Δίκτυο Σήμερα: Τεχνική Αρχιτεκτονική.

    Το SG επιτρέπει δίδρομη ροή ηλεκτρικής ενέργειας μεταξύ της επιχείρησης και των τελικών χρηστών, με την εξελιγμένη του δομή να συνδυάζει πληροφορίες, τεχνολογίες ενέργειας, και τηλεπικοινωνίες με το υπάρχον σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτή η τεχνολογία ενέργειας υποστηρίζει την αυτοματοποίηση μηχανισμών για αποτελεσματική διανομή ενέργειας, στοιχεία αποθήκευσης, ανίχνευση σφαλμάτων, ηλεκτρικά οχήματα, επίβλεψη δεδομένων δικτύου, συνδυασμός υβριδικών RESs, και ευελιξία δικτύων. Τα διάφορα συστατικά που εμφανίζονται στο Σχήμα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή της τεχνολογίας ενέργειας SG. Περιλαμβάνουν ανανεώσιμες πηγές, ένα σύστημα εξελιγμένης επίβλεψης, ένα σύστημα εξελιγμένων πληροφοριών, ένα προηγμένο σύστημα αποθήκευσης, ένα σύστημα εξελιγμένης ασφάλειας, αισθητήρες και γραμμές δικτύου.

3.Προσθήκη Τεχνολογίας για το Επόμενη Γενιά Συνετό Δίκτυο.

    Τα NGSG έχουν τη δυνατότητα να επιτρέψουν ενισχυμένες λειτουργίες στο πλαίσιο του SG σε σύγκριση με τις συμβατικές τεχνολογίες SG. Τα θέματα ασφάλειας και ιδιωτικότητας των συστημάτων SG μπορεί να καλύπτονται καλύτερα από το NGSG στο πλαίσιο της ολοκλήρωσης πιο εξελιγμένων λειτουργιών. Η πρόοδος του NGSG εξαρτάται εξ ολοκλήρου από τη χρήση τεχνικών δρομολόγησης δεδομένων στις διάφορες του μέρες. Ένα νοηματικό πλαίσιο του NGSG είναι σχεδιασμένο στο Σχήμα. Μπορεί να παρατηρηθεί ότι το πλαίσιο του NGSG μπορεί να περιλαμβάνει την ολοκλήρωση συσκευών παρακράτησης υπολογιστικών δυνάμεων, inverters με δυνατότητα IoT, ενεργειακής συναλλαγής με βάση blockchain, και υπολογιστικά αποδοτικών DDTs στην επίβλεψη, τον έλεγχο και την πρόβλεψη. Μπορεί επίσης να σημειωθεί ότι ένα κέντρο δεδομένων μπορεί να εμφανιστεί σε ένα NGSG για να συλλέξει δεδομένα από τις διασυνδεδεμένες τεχνολογίες και να τα μοιράζεται μεταξύ τους για να εξασφαλίσει την διαλειτουργικότητά του. Με την εφαρμογή DDTs, τα συλλεγμένα δεδομένα από διάφορες πηγές μπορούν να αναλυθούν εξελιγμένα για να βοηθήσουν στη λήψη αποφάσεων προς τη βιώσιμη εξέλιξη ενέργειας. Η λεπτομερής εξήγηση των εξελιγμένων τεχνολογιών που χρησιμοποιούνται στο πλαίσιο του NGSG μπορεί να βρεθεί στα επόμενα υποπαραγράφους.

4.Δρομολόγηση Δεδομένων Επόμενη Γενιά Συνετό Δίκτυο.

    Το πλαίσιο ενός NGSG με δρομολόγηση δεδομένων μπορεί να εξαρτάται από τη δημιουργία των κρίσιμων βημάτων όπως φαίνεται στο Σχήμα 5, το οποίο δείχνει πώς ένα NGSG με δρομολόγηση δεδομένων λύνει κρίσιμα ζητήματα και αναπτύσσει το τελικό μοντέλο για ένα NGSG με δρομολόγηση δεδομένων. Το κάτω μέρος του πυραμίδα είναι το πρώτο βήμα και το κορυφαίο είναι το τελευταίο βήμα της διαδικασίας. Κάθε βήμα στην ανάπτυξη του πλαισίου NGSG όπως φαίνεται στο Σχήμα 5 συζητείται λεπτομερώς στα επόμενα υποπαραγράφους.

Πηγή: IEEE Xplore

Δήλωση: Σεβασμός στο αρχικό, καλά άρθρα αξίζουν κοινή χρήση, εάν υπάρχει παραβίαση πνευματικών δικαιωμάτων παρακαλείτε να επικοινωνήσετε για διαγραφή.