Идея интеллектуальной сети, которая может обращаться с потоками энергии не только от энергетической компании до наших домов, но также и назад от наших домов до энергетической компании, была вокруг в течение многих лет. Среди других преимуществ такая сетка улучшила бы эффективное использование возобновляемой энергии и хранение. Но до настоящего времени интеллектуальная сеть была главным образом концептуальна. Новое исследование указывает, что могло переместиться от понятия до действительности в ближайшем будущем, используя технологию, которая уже существует.
Ключевая технология – SST.Трансформаторы найдены в подстанциях и в пунктах распределения в большей энергосистеме. Обычные трансформаторы преобразовывают власть высокого напряжения, используемую в линиях электропередачи, чтобы понизить силу напряжения, которая может использоваться безопасно в домах и компаниях.В 2010 исследователи в Центре Национального научного фонда Систем FREEDM в Университете штата Северная Каролина представили первое SST, которое не только выполнило все функции традиционного трансформатора, но могло также перенаправить власть по мере необходимости, чтобы обратиться к изменениям в спросе и предложении.
«SST – фундаментальный стандартный блок в понятии интеллектуальной сети», говорит Икбал Хусейн, ABB Выдающийся профессор Электротехники и Вычислительной техники в государстве NC и директоре Центра FREEDM. «Это может сократить напряжение для использования в домах и компаниях, но это может также увеличить напряжение от солнечных батарей или других возобновляемых источников жилого масштаба, чтобы подать ту власть назад в сетку.«И потому что SST – умная технология, оно может переключиться назад и вперед между теми двумя функциями по мере необходимости», говорит Хусейн, который создал в соавторстве статью о новой работе моделирования.
Идея для этих SSTs, чтобы сотрудничать всюду по большей энергосистеме, чтобы скоординировать распределение электроэнергии эффективно.«Мы знаем, как отдельные SSTs работают, но вопрос с 2010 состоял в том, как они могли бы работать частью микросетки – и как те микросетки могут работать в контексте большей сетки», говорит Аранья Чакрэбортти, адъюнкт-профессор электротехники и вычислительной техники в государстве NC и соавторе бумаги. «Это не что-то, что электроэнергетика может позволить себе понять превратно, и мы должны гарантировать, что понятие повышает эффективность – и поэтому достойно инвестиций – не оказывая негативное влияние на стабильность и надежность сетки».
С этой целью исследователи разработали сложную модель, которая моделирует поведение системы распределения электроэнергии, составляя SSTs, возобновляемые источники энергии и аккумулирование энергии. Модель масштабируема, так может использоваться, чтобы предсказать поведение систем распределения электроэнергии любого размера.«Используя эту модель, мы нашли, что SSTs может значительно увеличить функциональности завтрашней энергосистемы», говорит Чакрэбортти. «Однако определенные эксплуатационные границы должны были бы сохраняться».По существу системные проектировщики и операторы должны были бы гарантировать, что система – на каждом уровне – принимает во внимание потребительское потребление энергии, производство электроэнергии из возобновляемых источников и способности аккумулирования энергии, чтобы не обеспечивать слишком много или слишком мало власти.
«Обращение к той проблеме является одной из вещей, к которым SSTs разработаны, чтобы обратиться», говорит Хусейн. «Теперь, когда мы знаем, что сетка работала бы лучше с SSTs, наш следующий шаг должен развиваться, алгоритмы, необходимые для SSTs, чтобы принять решения доли секунды, должны были держать систему в ее эксплуатационных границах – что-то, что мы уже продолжаем работать. Мы планируем продемонстрировать эту способность меньше чем через год, и надо надеяться в течение следующих шести месяцев».