شبکه هوشمند نسل بعدی مبتنی بر داده‌ها به سوی تکامل پایدار انرژی: مروری بر روش‌ها و فناوری‌ها
این مقاله چارچوب مفهومی NGSG را با فعال‌سازی برخی ویژگی‌های فنی هوشمند برای تضمین عملکرد قابل اعتماد آن، از جمله کنترل هوشمند، تبدیل انرژی مبتنی بر عامل، محاسبات لبه‌ای برای مدیریت انرژی، وارونه‌گر مجهز به اینترنت اشیاء (IoT)، مدیریت تقاضای مبتنی بر عامل و غیره نشان می‌دهد. همچنین، مطالعه‌ای درباره توسعه NGSG مبتنی بر داده‌ها برای تسهیل استفاده از تکنیک‌های مبتنی بر داده‌ها (DDTs) برای عملکرد پایدار SG بحث شده است.
1. مقدمه
شبکه هوشمند سنتی نمی‌تواند به طور کامل نیازهای موجود را برآورده کند زیرا با پیشرفت فناوری‌های پیشرفته به طور مداوم در حال تغییر است. نیاز به انرژی تمیز در دهه گذشته به دلیل تغییر شرایط زیست‌محیطی، افزایش جمعیت و فناوری‌هایی که ممکن است دینامیک غیرخطی بر روی SG تحمیل کنند، در سطح جهانی افزایش یافته است. غیرخطی بودن در سیستم‌های انتقال و توزیع شبکه هوشمند برق ممکن است منجر به ترافیک جدید، قطع برق، نوسان ولتاژ و فرکانس شود که به دلیل افزایش تقاضای برق ایجاد می‌شود. منابع انرژی غیرقابل تجدید، اگرچه راه ساده‌تر، سریع‌تر و ارزان‌تری برای تولید برق هستند، اما به دلیل داشتن انتشار بالا مانع محیط سبز می‌شوند. منابع انرژی تجدیدپذیر در حال افزایش هستند تا وابستگی به تولید برق مبتنی بر سوخت‌های فسیلی کاهش یابد. با این حال، عدم قطعیت و پیچیدگی SGها با افزودن بیشتر تولید توزیع‌شده (DG)، افزایش حجم بازار و منابع تجدیدپذیر افزایش می‌یابد.
2. شبکه هوشمند در حال حاضر: معماری فنی
یک SG امکان جریان دوطرفه برق بین شرکت تأمین‌کننده و کاربران نهایی را فراهم می‌کند، با چارچوب هوشمند خود که با ترکیب اطلاعات، فناوری‌های برق و مخابرات با سیستم برق موجود ساخته شده است. این فناوری انرژی همچنین از مکانیزه‌های خودکار برای توزیع موثر برق، عناصر ذخیره‌سازی، تشخیص خطاهای برق، وسایل نقلیه الکتریکی، نظارت بر داده‌های شبکه، ترکیب RESهای ترکیبی و انعطاف‌پذیری شبکه‌ها پشتیبانی می‌کند. اجزای مختلف نشان داده شده در شکل می‌توانند برای ساخت فناوری انرژی SG استفاده شوند. این اجزا شامل منابع تجدیدپذیر، سیستم نظارت هوشمند، سیستم اطلاعات هوشمند، سیستم ذخیره‌سازی پیشرفته، سیستم امنیت هوشمند، سنسورها و خطوط شبکه هستند.
3. فناوری‌های اضافی برای شبکه هوشمند نسل بعدی
NGSGها امکان فعال‌سازی ویژگی‌های پیشرفته‌تر در چشم‌انداز SG را نسبت به فناوری‌های SG سنتی فراهم می‌کنند. مشکلات امنیتی و حریم خصوصی سیستم‌های SG فعلی ممکن است در یک NGSG بهتر پوشش داده شوند. پیشرفت یک NGSG کاملاً به استفاده از تکنیک‌های مبتنی بر داده‌ها در بخش‌های مختلف آن بستگی دارد. یک چارچوب مفهومی NGSG در شکل نشان داده شده است. می‌توان دید که چارچوب یک NGSG ممکن است شامل یکپارچه‌سازی دستگاه‌های محاسبات لبه‌ای، وارونه‌گرهای مجهز به IoT، معاملات انرژی مبتنی بر بلاکچین و DDTهای کارآمد محاسباتی در نظارت، کنترل و پیش‌بینی باشد. همچنین می‌توان توجه داشت که یک مرکز داده ممکن است در یک NGSG ظاهر شود تا داده‌ها را از فناوری‌های متصل جمع‌آوری کند و بین آن‌ها به اشتراک بگذارد تا امکان تعامل آن‌ها را تضمین کند. با استفاده از DDTها، داده‌های جمع‌آوری شده از منابع مختلف می‌توانند به طور هوشمند تحلیل شوند تا به تصمیم‌گیری برای تکامل پایدار انرژی کمک کنند. توضیح دقیق فناوری‌های هوشمند استفاده شده در چارچوب NGSG می‌تواند در زیربخش‌های بعدی پیدا شود.
4. شبکه هوشمند نسل بعدی مبتنی بر داده‌ها
چارچوب یک NGSG مبتنی بر داده‌ها ممکن است به تشکیل مراحل کلیدی نشان داده شده در شکل 5 بستگی داشته باشد که نشان می‌دهد چگونه یک NGSG مبتنی بر داده‌ها مشکلات مهم را حل می‌کند و مدل نهایی یک NGSG مبتنی بر داده‌ها را توسعه می‌دهد. پایین‌ترین نقطه هرم مرحله اول و بالاترین نقطه هرم آخرین مرحله فرآیند است. هر مرحله در توسعه چارچوب NGSG نشان داده شده در شکل 5 در زیربخش‌های بعدی به طور دقیق بحث شده است.
منبع: IEE-Business Xplore
بیانیه: احترام به اصل، مقالات خوبی که ارزش به اشتراک‌گذاری دارند، اگر نقض حق تکثیر وجود دارد لطفاً ارتباط برقرار کنید تا حذف شود.
