Данные-ориентированная следующая генерация умных сетей для устойчивой эволюции энергетики: обзор техник и технологий

    В данной статье представлен концептуальный каркас NGSG, включающий некоторые интеллектуальные технические функции для обеспечения его надежной работы, такие как интеллектуальное управление, агентное преобразование энергии, вычисления на краю для управления энергией, инвертор, подключенный к интернету вещей (IoT), агенто-ориентированное управление спросом и т.д. Также обсуждается исследование по развитию NGSG, основанного на данных, чтобы способствовать использованию новых методов, основанных на данных (DDTs), для устойчивой работы SG.

1.Введение.

    Традиционная SG не может полностью удовлетворить требования, так как она постоянно меняется с появлением новых передовых технологий. В течение последнего десятилетия глобально возросла потребность в чистой энергии из-за изменения экологических условий, роста населения и технологий, которые могут накладывать нелинейную динамику на SG. Нелинейность в системах передачи и распределения электроэнергии в умных сетях может привести к новым перегрузкам, отключениям, колебаниям напряжения и частоты, что ведет к аварийным отключениям из-за увеличивающегося спроса на электроэнергию. Невозобновляемые источники энергии, хотя и являются более простым, быстрым и дешевым способом генерации энергии, представляют собой прямое препятствие для зеленой среды из-за высоких выбросов. Возобновляемые источники энергии набирают популярность, чтобы снизить зависимость от генерации энергии на основе ископаемых топлив. Однако неопределенность и сложность SG увеличиваются с добавлением большего количества распределенной генерации (DG), увеличением размера рынка и использованием возобновляемых источников.

2.Современная умная сеть: техническая архитектура.

    Умная сеть позволяет двусторонний поток электроэнергии между компанией-поставщиком и ее конечными пользователями, с ее умной структурой, объединяющей информацию, технологии энергоснабжения и телекоммуникации с существующей системой электроснабжения. Эта энергетическая технология также поддерживает автоматизацию для эффективного распределения энергии, элементы хранения, обнаружение неисправностей, электромобили, надзор за данными сети, комбинирование гибридных RES и гибкость сетевых структур. Различные компоненты, показанные на рисунке, могут быть использованы для построения энергетической технологии SG. Они включают возобновляемые источники, умную систему надзора, умную информационную систему, продвинутую систему хранения, умную систему безопасности, датчики и линии сети.

3.Дополнительные технологии для следующего поколения умных сетей.

    NGSG имеют возможность обеспечивать улучшенные функции в ландшафте SG по сравнению с традиционными технологиями SG. Проблемы безопасности и конфиденциальности текущих систем SG могут быть лучше решены в контексте интеграции более продвинутых функций в NGSG. Прогресс NGSG полностью зависит от использования методов, основанных на данных, в различных его частях. Концептуальный каркас NGSG показан на рисунке. Можно видеть, что каркас NGSG может включать интеграцию устройств вычислений на краю, инверторов, подключенных к IoT, энергетической торговли на основе блокчейна и вычислительно эффективных DDTs для мониторинга, управления и прогнозирования. Также можно отметить, что в NGSG может появиться центр данных для сбора данных от взаимосвязанных технологий и их обмена, чтобы обеспечить взаимодействие. Применяя DDTs, собранные данные из различных источников могут быть проанализированы интеллектуально, чтобы помочь принимать решения в направлении устойчивого развития энергетики. Подробное объяснение интеллектуальных технологий, используемых в каркасе NGSG, можно найти в следующих подразделах.

4.Умная сеть следующего поколения, основанная на данных.

    Каркас NGSG, основанного на данных, может зависеть от формирования ключевых шагов, как показано на рисунке 5, который демонстрирует, как NGSG, основанный на данных, решает критические проблемы и разрабатывает окончательную модель для NGSG, основанного на данных. Основание пирамиды — это первый шаг, вершина — последний шаг процесса. Каждый шаг в разработке каркаса NGSG, показанный на рисунке 5, подробно обсуждается в следующих подразделах.

Источник: IEEE Xplore

Заявление: Уважайте оригинальный материал, хорошие статьи стоят того, чтобы ими делиться, если есть нарушение авторских прав, свяжитесь для удаления.