Een groep Amerikaanse en Chinese onderzoekers heeft een microgrid-systeem ontworpen en getest dat zowel robuust als betrouwbaar is - en daarom in staat is om veilig en zonder onderbrekingen energie te leveren. Dit is vooral belangrijk tijdens barre weersomstandigheden en tijden van piekverbruik en is van cruciaal belang voor economische groei.

Het onderzoek is gepubliceerd in het maartnummer van IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica ( JAS ), een gezamenlijke publicatie van de IEEE en de Chinese Association of Automation.

een micronetwerk, of kleinschalig elektriciteitsnet, is een netwerk van knooppunten die zorgen voor, energie op te slaan en te gebruiken. Elektriciteit verplaatst zich van elk van de locaties binnen het microgrid in de vorm van elektrische stroom, die in twee modi kan reizen - ofwel in slechts één richting, in dat geval wordt het gelijkstroom (DC) genoemd of in verschillende richtingen die periodiek veranderen, ook wel wisselstroom (AC) genoemd. Echter, elektrische bronnen die elektriciteit in slechts één richting leveren, zijn kwetsbaar voor plotselinge veranderingen, zoals veranderingen in belasting die kunnen leiden tot overbelasting van de spanning.

"Om parallelle DC-microgrids te creëren die veilig en efficiënt functioneren, de nadruk moet op twee dingen worden gelegd. Een daarvan is de regeling van de spanning en een is de hoeveelheid elektriciteit die wordt gedeeld tussen gebruikers in een netwerk, " zegt Wenxin Liu, doctoraat, corresponderend auteur en universitair hoofddocent bij de afdeling Electrical and Computer Engineering, Universiteit van Lehigh, Bethlehem, VADER.

Specifiek voor dit document, de onderzoekers hebben een microgrid met een enkele gelijkstroombron zodanig verbeterd dat deze functioneert als een veilige en betrouwbare elektriciteitsbron door meerdere energiebronnen parallel op elkaar af te stemmen en de microgrid te baseren op een decentraal regelalgoritme. Gedecentraliseerde besturing - ook wel gedistribueerde besturing genoemd - betekent dat er geen enkel punt in het netwerk is waar de beslissing wordt genomen. Liever, elk punt binnen het raster neemt op zichzelf een beslissing en de resulterende output is de totale respons van alle knooppunten.

Met deze opstelling, de onderzoekers hebben een microgrid ontworpen dat een grote hoeveelheid elektriciteit levert en tegelijkertijd de bovengenoemde lasten van overbelasting en afsluiten van het systeem overwint. Simpel gezegd, ze hebben een manier gevonden om
een constante en ononderbroken stroom van grote hoeveelheden elektriciteit veilig te leveren.

"De parallelle werking van distributiegeneratoren biedt verschillende voordelen, waaronder uitbreidbaarheid, betrouwbaarheid, efficiëntie, en onderhoudsgemak. Deze topologie met één energiebron heeft een breed scala aan toepassingen binnen elektrische energiesystemen van luchtvaartelektronica, auto, telecom, marinier, en landelijke gebieden, " zegt Liu.