«Если микросеть всегда подключена к основной сети, в чем смысл?» Сюй сказал. «Если что-то пойдет не так с основной сетью, например, резкое падение напряжения, возможно, вы захотите отключиться».Микросети предназначены не только для обеспечения электропитания местных единиц, таких как кварталы, больницы или промышленные парки, но также для повышения энергоэффективности и снижения затрат при подключении к основной сети.
Исследователи предсказывают энергетическое будущее, больше похожее на рынок, на котором потребители коммунальных услуг, имеющие доступ к солнечным панелям, аккумуляторным блокам, подключаемым к электросети автомобилям и другим источникам распределенной энергии, могут сравнивать цены на энергию, заключать лучшие предложения и даже продавать неиспользованную электроэнергию коммунальным предприятиям. компании.Однако, прежде чем заинтересованные потребители смогут подключиться к своим собственным энергетическим островам, исследователям таких объектов, как лаборатория распределенного управления энергией и связи (DECC) ORNL, необходимо разработать инструменты для управления надежной, безопасной и эффективной микросетью.Для моделирования реальных сценариев, в которых энергия будет использоваться в микросети, DECC содержит функциональную микросеть с общей генерирующей мощностью около 250 киловатт (кВт), которая плавно включает и выключает основную сеть.
Эта сеть включает в себя систему хранения энергии, которая вырабатывает 25 кВт мощности и использует 50 кВт • часов энергии, полученной от вторичных аккумуляторов электромобилей, солнечную систему мощностью 50 кВт и 13,5 кВт и два интеллектуальных инвертора, которые служат в качестве сетевых интерфейсов для эмуляторы распределенной энергии. Программируемые банки нагрузки, имитирующие оборудование, потребляющее энергию в сети, могут обеспечить внезапные большие изменения нагрузки и посекундные профили энергии.«Микросеть должна часто запускать автоматическую оптимизацию, примерно каждые 5-10 минут», — сказал Сюй.
Чтобы оптимизировать работу сети, генераторы микросетей, контроллеры потока мощности, переключатели и нагрузки должны быть оснащены датчиками и линиями связи, которые могут предоставлять информацию в реальном времени центральному контроллеру связи.«Микросети еще не получили широкого распространения. Сегодня функциональные микросети находятся в стадии разработки, и их связь не стандартизирована», — сказал Сюй. «Мы хотим стандартизировать коммуникации и системы микросетей, чтобы они были совместимы с основной сетью и друг с другом».
Спустя два года после начала реализации проекта микросети ORNL — «Полное эффективное и функционально совместимое решение на уровне системы для интегрированного управления микросетями» или CSEISMIC — испытательный стенд микросети в DECC функционирует и использует алгоритм, разработанный в ORNL, который управляет автоматическим переходом. включение и выключение основной сети ORNL.Сюй сказал, что в следующем году основное внимание будет уделено запуску системы управления энергопотреблением (EMS). EMS будет стимулировать оптимизацию, позволяя компонентам микросети колебаться в работе в зависимости от таких параметров, как спрос и стоимость.«СЭМ может, например, сообщать фотоэлектрическим элементам [солнечным элементам], сколько энергии нужно генерировать в течение следующих пяти-десяти минут в зависимости от времени суток и потребности в энергии», — сказал Сюй.
У команды CSEISMIC есть долгосрочные цели партнерства с отраслями промышленности для проведения полевых демонстраций стандартизированных прототипов сетей.«Как только микросети будут стандартизированы и их можно будет легко интегрировать в основную сеть, — сказал Сюй, — мы начнем видеть их в областях с высоким проникновением возобновляемых источников энергии и высокими ценами на энергию».Этот проект финансируется Программой интеллектуальных сетей Министерства энергетики США по поставке электроэнергии и надежности энергоснабжения. — Кэти Элис Джонс