框架可以支持更可靠的配电系统
想象一下，从电网向家庭供电的过程就像旅客登上火车一样。
在他们到达最终目的地之前，需要采取多个步骤。首先，他们必须在售票亭买票——这是发电的地方。然后，他们登上一列从车站出发的火车——电力通过传输线远距离传输。最后，火车将旅客(电力)带到他们的最终目的地。向家庭和企业供电的最后一步称为配电系统——它保持可靠性至关重要。
德州农工大学电气与计算机工程系的 Chanan Singh 和博士生 Arun Karngala 正在努力为配电系统开发一个可靠性框架，以便公用事业公司能够更好地为可能出现的不确定性做好准备。Singh 是一名摄政教授、Irma Runyon 讲座教授和大学特聘教授。
通过开发这些模型和方法来分析电网的分布水平，可以潜在地防止局部天气事件或设备故障的不利影响。
研究人员的框架还可用于测试客户在配电系统中安装屋顶太阳能和储能系统对系统的影响。
Karngala 说：“我们发现，40% 的客户安装了太阳能容量，相当于各自家庭高峰需求的 1.5 倍。”“在储能系统充足的情况下，可靠性指标得到显着提升。例如，系统平均中断频率指标提升50%，系统平均中断持续时间指标提升70%，客户平均中断持续时间指标提升50%。 45%。”
Karngala 说，这个框架也可以用来决定太阳能屋顶安装的容量：“如果安装的太阳能容量从高峰需求的一倍增加到高峰需求的两倍，可靠性指标显示稳定改善。指标的改善在安装的太阳能容量增加到峰值需求的 2.5 倍以上后，逐渐减少。”
进行可靠性研究可以帮助创建购买此类存储的商业案例，并且对存储技术的持续研究有助于提供更实惠、更可靠的替代方案。
研究团队专注于配电层的分析和可靠性，因为它是所有电力分配阶段中最脆弱的，因此会给客户带来最大的麻烦。此外，与电网的高级部门(例如发电和输电)不同，现有的分析方法和程序可确保在出现特定级别的不确定性时保持可靠性，配电级别通常没有这样的标准。
大多数独立系统运营商 (ISO) 确保他们有足够的发电储备，以便在出现意外问题(例如，输电线路故障、发电机故障、负载高于预测等)导致无法提供总负载时，可以调整负载，以便所有客户都不会完全丢失。许多 ISO 使用标准来确保这种负载削减平均不会在 10 年内发生超过一天。此类标准通常不用于分发级别。
这项工作于 1 月发表在IEEE 可持续能源交易上。
“最近在德克萨斯州发生的冬季风暴事件具有不同的性质，横跨整个州，”辛格说。“但极端天气可以有多种形式。例如，龙卷风或飓风的影响可能不是全州范围内的，而是受到影响的区域更有限。我们相信，在这些情况下，这些模型和它们将提供的工具对我们来说，管理系统将提高配电系统的可靠性，因为您不必只依赖来自电网的电力，还需要依赖其他本地资源，例如太阳能，或许还有风能。”
该团队面临的一项挑战是必须考虑将许多不同类型的发电系统集成到配电系统中。Karngala 说，配电系统以前被认为是唯一的能源消费者，但今天有更新的技术和更多的分布式能源进入配电系统，如太阳能电池板、风力发电和存储。
Karngala 说：“在配电系统上工作的令人兴奋的部分是，这些系统现在正处于变化阶段。”“这些正在从传统系统转变为更先进的系统，我们正处于需要开发模型和方法的过渡阶段。”
最终，该团队希望建立一个全面的可靠性分析框架，其中可以包括需求响应、价格策略和运营策略等方法，并随着电网的发展而扩展。
Karngala 说：“围绕这个框架开发的项目并不缺乏，因为可靠性评估中可以包含许多模型、方法和操作策略。”
这项工作由能源部资助，是美国-印度智能配电系统与存储项目合作的一部分。
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新能源
2021-06-07
