掌握未来电网

电能系统变得越来越多样化和分布式。This trend is bound to have an impact on how the system operators will control and optimize the future grid, blogs Gabriela Hug.

优化电网一直是一个困难的任务,因为它的状态是不断变化的。现在,世界各地的电力系统正从高度集中的基础设施向大规模发电和存储解决方案过渡。

司机希望通过把绿色能源整合到电网,使电力供应更加可持续。但是风能和太阳能发电的日益普及也增加了平衡其可变输出的挑战。那么,在掌握未来电网的运行过程中,我们需要地方智能还是集中决策?答案既有——也有其他技能。

掌握未来电网

需要灵活性

 

水电厂和各种规模的存储设备是完美的平衡资源,但消费者也将发挥重要作用:新技术使消费者能够更有效地利用能源,从而参与负载平衡过程。因此,将有灵活的资源遍布电网,从高压系统到低压系统。当然,我们将尽可能高效地利用所有这些资源的能力,但实际上会有数百万的资源。因此,主要的挑战之一是找到一种方法来协调它们在本地,但也跨越这些系统级别。

局部智力作为难题的一部分

 

考虑到可用数据的增加、执行器的数量和计算能力,地方智能和决策的概念将发挥重要作用。从网格数据和离线模拟中,我们可以了解什么是最优决策,然后创建决策曲线,然后在不需要协调器的情况下使用在线操作。

然而,到目前为止,大多数本地方案可以被描述为“一刀切”,其中一个例子就是如何将电压控制应用到德国的光伏系统中,以保持电压在可接受的范围内:遵循标准的和预定义的曲线。标准是有价值的,但是如果系统变得像我们预测的那样多样化,我们应该考虑标准化我们如何确定操作设置,而不是实际的决策曲线。这是确保我们最佳地使用网格组件的所有功能的唯一方法;

增加通信

分布式优化——在这种通信中,智能资源、分布式资源之间的协调和信息交换使本地智能更进一步。在这种情况下,单个组件的最佳操作通常使用迭代方法来实现,即位于这些资源之间的计算实体相互交谈,并根据所接收的信息,更新自己的决策,直到找到协议为止。分布式优化的概念是比较古老的,但它最近获得了新的牵引力和重要性,在电力系统的研究,随着基础设施的日益分散;

和目前的集中决策?

尽管地方情报的重要性日益增加,但我相信,集中决策将始终在电力网的运作中发挥作用。目前,该系统主要是以这一原则为基础的,集中运行方案在未来一定会有其合理性。电力系统过于复杂和重要,不能进行集中监控。问题就在于如何在本地做出决策,基于哪些数据,谁应该与谁交互,以及这种地方决策应该如何与一个集中的实体进行交互。

聚焦大局

在设计未来电力系统的运行结构时,我们必须考虑的不仅仅是技术。电力在市场上买卖,这些市场的经济结构和规则对电力系统的运行有重大影响。此外,政策提供了需要设计市场和业务程序的框架。

因此,我们必须采取全面的观点,包括这些不同的层次,并考虑整个供应链。那只会是可能的如果我们仔细模型和模拟这些相互依赖–在Nexus项目我们的工作与其他部门的研究人员开发的一个模拟平台具有如此–使用综合模拟测试和验证新的运作方式和市场产品。关键是看整个拼图,而不是只看到它的碎片。而这正是我们正在努力的。

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