Adatmeghajtott következő generációs okos hálózat fenntartható energiafejlődés felé: technikák és technológiai áttekintés

    Ez a tanulmány bemutatja az NGSG fogalmi keretét, amely intelligens technikai funkciókat engedélyez, hogy megbízható működést biztosítson, beleértve az intelligens irányítást, ügynök-alapú energiaátalakítást, szélese körben használt számítási eszközöket az energiamezőgazdaság kezelésére, IoT (Internet of Things) támogatott invertereket, ügynök-orientált igényoldali menedzsmentet, stb. Ezenkívül a tanulmány megvizsgálja a data-driven NGSG fejlesztését, amely elősegíti az újrahasznosítható adatvezérelt technikák (DDT-k) felhasználását a SG fenntartható működéséhez.

1.Bevezetés.

    A hagyományos SG nem teljesen felel meg a követelményeknek, mivel folyamatosan változik a fejlődő haladó technológiákkal. Az elmúlt évtizedben globálisan nőtt a tiszta energia iránti igény a változó környezeti feltételek és a népesség növekedése miatt, valamint a technológia, ami nem-lineáris dinamikát róhat az SG-re. A smart power grid átutalási és elosztási rendszereinek nem-lineáris jelenségei további torlódásokat, kieséseket, feszültség- és frekvenciafluktuációkat okozhatnak, ami a villamos energia növekvő igénye miatt sötétítéseket eredményezhet. Habár a nem-újrahasznosítható energiaforrások könnyebb, gyorsabb és olcsóbb módot nyújtanak a villamos energia termelésére, ezek közvetlen akadályt jelentenek a zöld környezet számára a magas kibocsátás miatt. A megújuló energiaforrások felvirágzása csökkenti a fosszilis üzemanyag alapú energia-termelés függőségét. Ugyanakkor az SG-ek bizonytalansága és összetettsége növekszik a több elosztott generáció (DG), a piaci méret, és a megújuló források hozzáadásával.

2.A Jelenlegi Smart Grid: Technikai Architektúra.

    Egy SG lehetővé teszi a villamos energiát a szolgáltató és a végfelhasználók közötti kétforgalmú áramlását, intelligens keretrendszerével, amely információt, energiatechnológiákat és telekommunikációt kombinálja a jelenlegi villamos energiaszolgáltatási rendszerrel. Ez az energiatechnológia támogatja az automatizált mechanizmusokat hatékony energiaelosztáshoz, tárolási elemekhez, hibaérzékeléshez, elektromos járművekhez, hálózati adatfigyeléshez, hibrid RES-k kombinációjához, és a hálózatok rugalmasságához. A 5. ábrán látható különböző komponensek felhasználhatók az SG energiatechnológia építésére. Ezek tartalmazzák a megújuló forrásokat, a smart felügyeleti rendszert, a smart információs rendszert, a fejlett tárolási rendszert, a smart biztonsági rendszert, a szenzorokat, és a hálózati vonalakat.

3.További Technológiák a Következő Névrész Smart Grid-hez.

    Az NGSG-k lehetővé teszik a fejlett funkciók bevezetését az SG környezetében, összehasonlíthatóan a hagyományos SG technológiákkal. Az aktuális SG rendszerek biztonsági és adatvédelmi problémái jobban lefedhetők egy NGSG-ben, különösen a fejlettebb funkciók integrálása során. Egy NGSG fejlődése teljesen függ a data-driven technikák használatától annak különböző részeiben. Az NGSG konceptuális kerete a 6. ábrán látható. Látható, hogy az NGSG kerete tartalmazhat edge computing eszközök, IoT támogatott inverterek, blokklánc alapú energia-trading, és számítástechnikailag hatékony DDT-k integrálását a figyelés, irányítás, és előrejelzés terén. Megjegyzendő, hogy egy adatközpont is megjelenhet egy NGSG-ben, hogy adatokat gyűjtsön a kapcsolódó technológiákból, és megosssza őket közöttük, hogy garantálja az összefüggőségüket. A DDT-k alkalmazásával a különböző forrásokból gyűjtött adatok intelligensen elemzhetők, hogy segítsenek döntéseket hozni a fenntartható energiafejlődés érdekében. Az NGSG keretben használt intelligens technológiák részletes magyarázata a következő alfejezetekben található.

4.Data-Driven Következő Névrész Smart Grid.

    Egy data-driven NGSG kerete a 7. ábrán látható lépések formálásán alapul, amely bemutatja, hogyan oldja meg egy data-driven NGSG a kritikus problémákat, és hogyan fejleszti a végső modellt egy data-driven NGSG számára. A piramis alja a folyamat első lépése, a teteje pedig az utolsó. A 7. ábrán látható NGSG keret minden lépése részletesen tárgyalva van a következő alfejezetekben.

Forrás: IEEE Xplore

Megjegyzés: Tisztelettel bállunk az eredeti anyaghoz, a jó cikkek megosztásra érdemesek, ha sértés esetén kérjük jelezze a törlés érdekében.