Softwareplatform understøtter nettjenester, styrker forsyningsselskaber og forbrugere

Ny software kan integrere millioner af distribuerede strømenheder, såsom batterier og solpaneler, for at hjælpe med at løse dagens netproblemer og forberede morgendagens udfordringer.

Vores allerede komplekse elnet bliver endnu mere indviklet takket være distribuerede energiressourcer (DER'er) - enheder, der genererer strøm og lagrer energi lokalt - såsom solpaneler, batterier, opladere til elektriske køretøjer, HVAC-systemer, smarte vandvarmere og højeffektiv varme vekslere.

Med disse enheder, der vokser i popularitet, forbinder flere teknologier sig med nettet, hvilket lægger nye byrder på systemet – og skaber nye muligheder.

DER'er har et enormt potentiale til at hjælpe med at styre den kritiske balance mellem udbud og efterspørgsel på nettet, samtidig med at de reducerer kundernes elregninger og tilbyder måder at tjene penge på ved at levere nettjenester. For fuldt ud at udnytte deres potentiale er der brug for teknologier til at bringe disse ressourcer sammen og skabe en måde at få adgang til nettet og de markeder, der leverer tjenester til nettet.

Blandt dem, der kommer med løsninger, er forskerne bag "Beyond DERMS", et samarbejdsprojekt mellem det amerikanske energiministeriums (DOE) Argonne National Laboratory og Packetized Energy.

Med udgangspunkt i teknologi, der oprindeligt blev udviklet af Packetized Energy og samarbejdspartnere ved University of Vermont, udviklede Argonne og Packetized Energy en softwareplatform, der kunne samle millioner af DER'er og bruge dem til at understøtte en bred vifte af nettjenester. Denne sammenlægning af DER'er finder sted ved hjælp af kommunikation i "skyen" - hvilket betyder software og tjenester, der kører over internettet.

Den seneste rapport om dette projekt, "Beyond DERMS:Demonstration of Automated Grid Services, Mode Transition, and Resilience," beskriver, hvordan Beyond DERMS-platformen kan samle DER'er for at reducere spidsbelastninger, understøtte netstabilitet, reagere på blackout-hændelser og give andre nøgletjenester.

"Projektresultater viser klart det enorme potentiale for DER'er til at generere avancerede netbalanceringstjenester, der går ud over konventionel efterspørgselsrespons," ifølge Paul Hines, tidligere CEO for Packetized Energy og nu vicepræsident for Power Systems hos EnergyHub.

"Platformen går langt ud over mulighederne for eksisterende distribuerede energiressourcestyringssystemer, eller DERMS, som er det, vi bruger i dag til at styre grupper af DER'er. Disse systemer er typisk designet til meget specifikke use cases, men Beyond DERMS platformen kan understøtte en bred vifte af realtids- og adaptive grid-tjenester," sagde Argonne Principal Distribution Engineer Ravindra Singh, der leder Beyond DERMS-projektet.

Spidsbelastningsreduktion, som refererer til processen med at reducere belastningen på elnettet i spidsbelastningsperioder med energibehov, er et eksempel. En anden er load shaping, som er processen med at købe elektricitet, når priserne er lave, og sælge den kapacitet, når priserne er høje. Ved at udnytte Beyond DERMS-platformen til denne tjeneste kan netoperatører koordinere DER'er på måder, der kan reducere omkostningerne ved engroskøb af energi.

Understøttelse af hjælpenettjenester, såsom frekvensregulering, er også mulig med Beyond DERMS-platformen. Frekvensregulering, hvilket betyder processen med at regulere frekvensen af ​​nettet – en funktion, der er nøglen til at bevare dets stabilitet. Derudover kan platformen hjælpe med at administrere de lokale netværk DER'er er forbundet til; forudsige vejr og belastning for at hjælpe operatører med at opretholde en ensartet strømforsyning; og levere integrerede økonomiske analyseværktøjer, der kan hjælpe med DER-projektplanlægning.

Forskere demonstrerede, at platformen fungerer på tværs af en række funktioner ved at udnytte data fra den virkelige verden leveret af to hjælpepartnere. Platformen integrerede data fra over 20.000 smarte målere. For at teste, at platformen kan integreres med strømenheder, tilsluttede Packetized Energy over 350 DER'er, inklusive ~300 smarte vandvarmere, ~40 ladestationer til elektriske køretøjer og ~10 bag-måleren batterier, invertere og mini-split varmepumper . Dette var en lille validering af Beyond DERMS-teknologien.

Når man så på, hvordan Beyond DERMS-platformen kan hjælpe under en strømafbrydelse, koblede forskere den til lokale batterisystemer, der ville være et nøgleelement i et mikronet (et lokalt energinet drevet af DER'er såsom generatorer, batterier og solpaneler, der fungerer autonomt og er i stand til at afbryde forbindelsen fra det traditionelle net).

Med data fra disse enheder demonstrerede de, hvordan netoperatører kunne bruge platformen til at sende nødsignaler til DER'er for hurtigt at reducere strømproduktion og belastninger, når risikoen for kaskadefejl er høj. For yderligere at validere disse resultater udvikles adskillige store demonstrationer af denne teknologi af EnergyHub, den USA-baserede DERMS-udbyder, der købte Packetized Energy.

"Projektresultaterne viser tydeligt det enorme potentiale, som DER'er har til at levere avancerede nettjenester, der går ud over konventionel efterspørgselsrespons. Denne teknologi er særlig vigtig, da nye markedsregler åbner op for nye forretningsmodeller, der vil gøre det muligt for distribuerede energiressourcer at konkurrere med centraliserede netaktiver i markeder," sagde Hines.

Med det nationale netsystem, der står over for udfordringer med at håndtere store mængder af nye distribuerede ressourcer og smarte enheder, viser nye tilgange såsom Beyond DERMS, at fremtiden er lys. + Udforsk yderligere

Beskyttelse af strømsystemets frekvens med stigende distribuerede energiressourcer