GRIDRA

8 dersten 1.

Bir Şebekeyi "Akıllı" Yapan Nedir?

20. yüzyılın büyük kısmında şebeke tek yönlü bir caddeydi: güç, az sayıdaki büyük jeneratörden iletim ve dağıtım üzerinden, geri bildirim verme imkanı olmayan pasif tüketicilere akardı. "Akıllı şebeke", bu fiziksel sisteme algılama, iki yönlü iletişim ve otomatik kontrol eklediğinde ortaya çıkan şeydir — sadece bir avuç kontrol odasından işletilebilen bir şebekeyi, tek tek sayaçlara kadar her seviyede algılayıp tepki verebilen bir şebekeye dönüştürür.

Geleneksel şebekenin sınırları

Geleneksel bir şebeke tek yönlü güç akışı için inşa edilmiştir ve trafo merkezleri arasında büyük ölçüde "kördür" — işletmeciler genellikle bir sorunu ancak bir müşteri kesinti bildirmek için aradığında öğrenir. Küçük sayıda büyük, öngörülebilir, dispatch edilebilir santral etrafında tasarlanmıştır. Bu model, büyük miktarda havaya bağımlı yenilenebilir üretim ya da sadece merkezde değil şebekenin kenarlarında üretim (çatı üstü güneş panelleri, bataryalar) eklenir eklenmez çatlamaya başlar.

"Akıllılığın" üç katmanı

Algılama
Şebeke genelindeki araçlar — akıllı sayaçlar, hatlar ve transformatörler üzerindeki sensörler, fazör ölçüm üniteleri — sadece periyodik okumaları değil, şebekenin gerçek zamanlı durumunu sürekli raporlar.
İletişim
Bu ölçümleri kontrol merkezlerine taşıyan ve kontrol sinyallerini saha cihazlarına geri gönderen iki yönlü veri ağı (genellikle güç şebekesinin kendisinden ayrı).
Otomasyon & kontrol
Bu verilere dayanarak hareket eden yazılım ve donanım — bazen devrede bir insan operatörle, giderek daha fazla otomatik olarak — şebekeyi yeniden yapılandırmak, üretimi kısmak veya saniyeler içinde yük atmak için.

Bunun neden şimdi olduğu

Üç eğilim şebekeleri aynı anda akıllı olmaya itiyor. Yenilenebilir üretim bir kömür veya gaz santraline göre daha değişkendir ve tahmin edilmesi daha zordur, bu yüzden işletmecilerin sistemi dengede tutmak için çok daha iyi gerçek zamanlı görünürlüğe ihtiyacı vardır. Dağıtık enerji kaynakları — çatı üstü güneş panelleri, ev bataryaları, elektrikli araçlar — milyonlarca eskiden pasif tüketiciyi hem tüketebilen hem de güç enjekte edebilen aktif katılımcılara dönüştürüyor. Ve sensör, iletişim ve hesaplama maliyetlerinin düşmesi, bir nesil önce mümkün olmadığı şekilde büyük ölçekli izleme ve otomasyonu basitçe karşılanabilir hale getirdi.

Temel dönüşüm

Geleneksel şebeke, öngörülemeyen talebi takip eden öngörülebilir üretim etrafında tasarlanmıştı. Akıllı şebeke giderek bunun tersini yönetmek zorunda kalıyor: kendisi de kaydırılabilen veya kontrol edilebilen bir talebin karşıladığı, daha az öngörülebilir üretim. Bu tersine dönüş, görünürlüğün ve iletişimin fiziksel şebekenin bakırı ve çeliği kadar önemli hale gelmesinin sebebidir.

Önemli çıkarımlar

  • Akıllı bir şebeke, geleneksel fiziksel şebekeye algılama, iki yönlü iletişim ve otomasyon ekler.
  • Geleneksel şebekeler büyük ölçüde tek yönlüdür ve trafo merkezleri arasında 'kördür'.
  • Yenilenebilirler, dağıtık enerji kaynakları ve daha ucuz algılama/hesaplama üç ana itici güçtür.
  • Temel dönüşüm, 'talebi takip eden öngörülebilir üretim'den her iki taraftaki değişkenliği yönetmeye geçiştir.

Daha fazla okuma

  • IEEE, IEEE Vision for Smart Grid Controls: 2030 and Beyond. New York: IEEE, 2013. — şebeke modernizasyonunun katmanları ve hedefleri için geniş çapta atıf yapılan bir çerçeve
  • U.S. Department of Energy, The Smart Grid: An Introduction. Washington, DC: DOE, 2008. — akıllı şebeke itici güçleri ve teknolojileri üzerine açık, herkese açık bir genel bakış