Ny tilgang til moderne elnet, der øger effektiviteten, reducerer omkostninger

Moderne elnet udvikler sig hurtigt på grund af den stigende penetration af vedvarende energikilder som solceller og vindkraft. Denne tendens forventes at stige i den nærmeste fremtid, som bekræftet af store lande verden over i deres forpligtelser til produktion af stor vedvarende energipenetration.

Et moderne elnet, med sin reducerede afhængighed af ikke-vedvarende energi, har ubestridelige fordele med hensyn til miljøbeskyttelse, men dens introduktion kommer ikke uden omkostninger.

Vedvarende energiproduktionsteknologier er meget variable og kan ikke sendes fuldt ud, resulterer i nye udfordringer for det eksisterende elsystems operative paradigme. Faktisk, når ukontrollerbare ressourcer såsom en vedvarende energiressource svinger, klassisk optimal strømstrøm (OPF) -løsninger kan levere meget ineffektive energiproduktionspolitikker, der resulterer i overbelastning af ledninger og potentielt kaskadeafbrydelser.

Klassisk OPF -afsendelse beregnes typisk baseret på enkle forudsigelser af forventede belastninger og generationsniveauer for det kommende tidsvindue. Selvom disse forudsigelser kan være ret præcise for traditionelle elnet, de kan være meget upålidelige i tilfælde af vedvarende generatorer, og dermed forklare dens fiasko i disse sidstnævnte situationer.

På trods af de stadig større investeringer, som er dyre og underlagt flere lovgivningsmæssige og politiske begrænsninger, strømafbrydelser på grund af usikkerheden ved vedvarende elproduktion forekommer stadig hyppigt. Denne situation viser, at en strategi, der udelukkende er baseret på investeringer i teknologiske forbedringer af transmissionslinjerne og kontrollerbar produktionskapacitet, ikke længere er tilstrækkelig. I stedet, radikalt nye forsendelsesfilosofier skal udtænkes for at klare den stigende usikkerhed på grund af uforudsigelige udsving i vedvarende produktion.

En af de største udfordringer i nutidens elnet er at designe en forsendelsespolitik, der minimerer produktionsomkostninger, samtidig med at det sikres ikke at krænke produktions- og transmissionsbegrænsninger for alle tilladte værdier for vedvarende energi og variabel efterspørgsel.

Forskere fra Singapore University of Technology and Design (SUTD), Singapore, CNR-IEIIT, Politecnico di Torino, Italien og Pennsylvania State University, USA foreslog en ny sandsynlighedsforsendelsesstrategi for moderne elnet, der ikke kun reducerer produktionsomkostningerne og muligvis mængden af ​​drivhusgas, der injiceres i atmosfæren, men sikrer også, at alle begrænsninger i strømnetværket er opfyldt, forhindrer overbelastning og kaskadeafbrydelse. Deres forskning blev offentliggjort i IEEE -transaktioner om kontrol af netværkssystemer .

Forskerne foreslog en randomiseret algoritme baseret på det nye scenariebegreb med certifikater og konvekse lempelser af problemer med strømstrøm. Effektiviteten af ​​den foreslåede løsning, som illustreret i figur 1, viser, at man kan reducere sandsynligheden for tvangsovertrædelse betydeligt uden en væsentlig indvirkning på de nominelle energiproduktionsomkostninger. I øvrigt, fremgangsmåden viser sig at være meget effektiv ud fra et beregningsmæssigt synspunkt.

"En af fordelene ved den sandsynlige tilgang, der forfølges i denne forskning, er at undgå konservatisme forbundet med de eksisterende metoder. I stedet for at kræve, at netværksbegrænsningerne opfyldes for alle mulige værdier af usikkerhed, vi skubbede grænserne og gav mulighed for en lille veldefineret risiko for tvangsovertrædelse for at udvikle denne nye tilgang, "forklarede hovedforfatter Dr. Mohammadreza Chamanbaz, Seniorforsker, SUTD.