Умные устройства для планирования использования электроэнергии могут предотвратить отключение электроэнергии | Журнал "Вольт"
Чт. Ноя 26th, 2020


Умные устройства для планирования использования электроэнергии могут предотвратить отключение электроэнергии

Изображение, показывающее узлы и линии прототипной электросети. Всего у него 400 узлов, из которых 340 являются узлами только с потреблением, а остальные 60 имеют потребление и генерацию. Узлы соединены между собой 617 линиями. Предоставлено: Б. Каррерас с использованием системы Mathematica.

Электростанции вырабатывают электроэнергию и направляют ее в линии электропередач, которые распределяют энергию по узлам или площадкам, где ее можно использовать. Но если электрическая нагрузка превышает мощность системы, передача может выйти из строя, что приведет к каскаду отказов по всей электрической сети.

Этот эффект домино стал причиной крупнейшего в истории США отключения электроэнергии в 2003 году, в результате которого без электричества остались 55 миллионов американцев и канадцев, что оценивается в 6 миллиардов долларов. Еще более крупное отключение электроэнергии в 2015 году затронуло 57 миллионов человек в Италии. Отключение электроэнергии вызывает колебания во всей экономике, на которую они влияют, и может быть опасным для людей, зависящих от электроники в больницах.

В статье, опубликованной в ХаосАвторы показывают, что регулирование спроса может быть эффективным решением для стабилизации надежности электрических сетей, в которых используются различные источники выработки энергии.

Пер Колет и его коллеги учли влияние управления спросом на электросети, используя модель для имитации быстрых колебаний, и проверили систему при различных нагрузках спроса.

Авторы расширили модель сложной динамики отключений в электрических сетях, включив в нее три важных фактора: внутридневная изменчивость (пики спроса на электроэнергию, когда люди просыпаются или возвращаются с работы), скачки напряжения, вызванные одновременным включением многих электрических устройств ( либо случайно, либо крупными заводами), а также влияние управления спросом (с использованием устройств, которые откладывают включение до тех пор, пока сеть не станет более чистой) на энергосистему.

«С увеличением доли электроэнергии, вырабатываемой ветряными и солнечными электростанциями, которые подвержены погодным изменениям, колебания будут увеличиваться, и мы должны рассмотреть различные подходы к управлению для балансировки системы», – сказал Колет. «Устройства, которые достаточно умны, чтобы откладывать определенные задачи, могут помочь. Это то, что известно как управление спросом».

Авторы планируют продолжить исследование более продвинутых форм контроля спроса, таких как связь между узлами. Они также изучают модели, которые могут оценить количество солнечной и ветровой энергии, которое может быть включено в сети, без увеличения риска отключений электроэнергии из-за колебаний.

«Внедрение методов управления спросом может оказаться весьма полезным для предотвращения отключений электроэнергии», – сказал Колет. «Одним из важных аспектов является то, что клиентов необходимо будет обучить социальной ответственности реагировать на ситуации спроса и научиться адаптироваться к ситуации. Это будет особенно важно при использовании возобновляемых источников энергии».


Переход к возобновляемым источникам энергии изменится, когда возникнет риск надежности поставок


Дополнительная информация:
«Влияние контроля спроса на сложную динамику отключений электроэнергии в энергосистеме», Хаос (2020). aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0011187

Информация журнала:
Хаос

Предоставлено Американским институтом физики

Цитирование: Интеллектуальные устройства для планирования использования электроэнергии могут предотвратить отключение электроэнергии (2020 г., 10 ноября) по данным 10 ноября 2020 г. по адресу https://techxplore.com/news/2020-11-smart-devices-electricity-blackouts.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, воспроизведение какой-либо части без письменного разрешения запрещено. Контент предоставляется только в информационных целях.



Source link

от volt

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *