רשת חשמל חכמה הדור הבא המונחית על-ידי נתונים לעבר אבולוציה של אנרגיה ברת-קיימא: סקירת טכניקות וטכנולוגיה
המאמר מציג את מסגרת המושגים של NGSG על ידי הפעלת תכונות טכנולוגיות חכמות להבטיח את פעולתו המוצלחת, כולל בקרה חכמה, המרת אנרגיה מבוססת סוכנים, עיבוד קצה לניהול אנרגיה, מומר עם יכולת אינטרנט של דברים (IoT), ניהול צד ביקוש מבוסס סוכנים וכדומה. בנוסף, נערך מחקר על פיתוח NGSG המנוהל על בסיס נתונים כדי לקדם את השימוש בטכניקות מנוהלות על בסיס נתונים (DDTs) לשימור הפעולה של הרשת החכמה.
1. מבוא.
הרשת החכמה הקונבנציונלית לא יכולה לעמוד בדרישות מאחר שהיא מתפתחת עם טכנולוגיות מתקדמות חדשות. הצורך באנרגיה נקיה עלה ברחבי העולם בעשור האחרון עקב שינויים בתנאי הסביבה וגידול באוכלוסייה ובטכנולוגיה שיכולים להטיל דינמיקה לא-ליניארית על הרשת החכמה. הדינמיקה הלא-ליניארית במערכות ההעברה והפצה של הרשת החכמה עשויה להוסיף עייפות חדשה, תקלות, תנודות במתח ובתדר, שהן הגורם לחשכות כתוצאה מהצורך הגובר בחשמל. מקורות אנרגיה בלתי-מتجדדים, למרות שהם דרך קלה, מהירה וזולה יותר לייצור חשמל, הם מכשול ישיר לסביבה ירוקה בשל פליטת גזים גבוהה. מקורות אנרגיה מתחדשים עולים כדי להפחית את התלות בייצור חשמל המבוסס על דלקים פוסילים. עם זאת, אי-הוודאות והמורכבות של רשתות חכמות עולות עם הוספת ייצור מפוזר (DG) נוסף, גודל שוק גדול יותר ומקורות אנרגיה מתחדשים.
2. הרשת החכמה כיום: מבנה טכנולוגי.
הרשת החכמה מאפשרת זרימה דו-כיוונית של חשמל בין חברת האנרגיה לעוברי הדרך שלה, עם המסגרת החכמה שלה המבנית על ידי שילוב מידע, טכנולוגיות כוח ותקשורת עם מערכת החשמל הנוכחית. טכנולוגיה זו גם תומכת במכניזציה אוטומטית לפיזור יעיל של אנרגיה, אלמנטים אחסון, גילוי תקלות, רכבים חשמליים, פיקוח על נתוני הרשת, שילוב של מקורות אנרגיה מתחדשים היברידיים ומגזריות ברשת. המרכיבים השונים המוצגים בתרשים יכולים לשמש לבניית טכנולוגיית אנרגיה של הרשת החכמה. הם כוללים מקורות אנרגיה מתחדשים, מערכת פיקוח חכמה, מערכת מידע חכמה, מערכת אחסון מתקדמת, מערכת אבטחה חכמה, חיישנים וקווי רשת.
3. טכנולוגיות נוספות לקראת הרשת החכמה הדור הבא.
NGSG יכול לאפשר תכונות משופרות בהשוואה לטכנולוגיות רשת חכמה קונבנציונליות. בעיות הביטחון והפרטיות של מערכות הרשת החכמה הנוכחיות עשויים להיות מכסים טוב יותר על ידי NGSG בהקשר של שילוב תכונות מתקדמות יותר. התקדמות NGSG תלויה לחלוטין בשימוש בטכניקות מבוססות נתונים בחלקים שונים שלה. מסגרת מושגים של NGSG מוצגת בתרשים. ניתן לראות שמסגרת NGSG יכולה לכלול שילוב של מכשירים של עיבוד קצה, מומרים עם יכולת IoT, מסחר באנרגיה מבוסס Blockchain ו-DDTs יעילים חישוביים לניטור, בקרה ותחזית. ניתן גם לציין שמרכז נתונים עשוי להופיע ב-NGSG לאסוף נתונים מהטכנולוגיות המאוחדות ולשתף את הנתונים ביניהם כדי להבטיח את האינטרא-אופרביות שלהם. על ידי שימוש ב-DDTs, הנתונים שנאספו מהמקורות השונים יכולים להתנאלץ בצורה חכמה לעזורتخاذ החלטות לקראת אבולוציה של אנרגיה ברת-קיימא. הסבר מפורט של הטכנולוגיות החכמות המשמשות במסגרת NGSG נמצא בפרקים הבאים.
4. רשת חכמה דור הבא מבוססת נתונים.
מסגרת NGSG מבוססת נתונים יכולה להיות תלויה формировתה של השלבים הקריטיים כפי שמוצג בתרשים 5, המדגים כיצד NGSG מבוססת נתונים פותרת בעיות קריטיות ופותחת את המודל הסופי עבור NGSG מבוססת נתונים. בסיס הפירמידה הוא השלב הראשון וראש הפירמידה הוא השלב האחרון בתהליך. כל שלב בפיתוח מסגרת NGSG המוצגת בתרשים 5 מפורטים בפרקים הבאים.
מקור: IEEE Xplore
הצהרה: כבוד למקור, מאמרים טובים שראויים לשיתוף, אם קיים פגיעה בזכויות יוצרים נא צרו קשר למחיקה.
