Het Amerikaanse elektrische systeem past zich aan aan een nieuwe golf van gedistribueerde energiebronnen, zoals zonnepanelen en energieopslag. Sommige hiervan werken samen in gelokaliseerde netwerken die bekend staan ​​als microgrids - bijna 2, 000 zijn nu actief of gepland in het hele land, volgens een schatting.

Geprezen om hun flexibiliteit, microgrids kunnen in een "eiland" -modus werken of verbinding maken met het hoofdnetwerk. Hoewel microgrids de betrouwbaarheid kunnen vergroten, het huidige elektrische systeem moet worden geüpgraded om er goed mee te synchroniseren.

Onderzoekers van het Argonne National Laboratory van het Amerikaanse Department of Energy (DOE) bestuderen de impact van microgrids en analyseren manieren om ze soepel te assimileren binnen het grotere elektrische systeem. Een deel van dit werk richt zich op het distributiesysteem - het laatste deel van de reis van elektriciteit van energiebron naar stopcontact.

"Traditioneel, distributiesystemen hebben gefunctioneerd als passieve netwerken, met eenrichtingsstroom van energiebronnen in bulk naar individuele klanten, " zegt Ning Kang, een wetenschapper in de divisie Energy Systems van Argonne, die werkt aan microgrid-interconnectie, integratie- en controlestrategieën met collega en Principal Distribution Engineer Ravindra Singh.

"Maar een microgrid - met zijn eigen gedistribueerde energiebronnen, zoals zonnepanelen - kunnen nu stroom terug in het net injecteren. Als die stroom niet goed wordt beheerd, het kan beveiligingssystemen en andere aspecten van het distributienetwerk verstoren."

Er zijn nieuwe strategieën nodig om te profiteren van deze toegevoegde kracht en tegelijkertijd problemen te voorkomen. Hier zijn vier aanbevelingen, gebaseerd op eerdere onderzoeksresultaten en de analyse van Kang en Singh:

Definieer microgrid-opwekking binnen de energiemarkt

Microgrids hebben een gestructureerde manier nodig om hun stroom terug te verkopen aan het net. Eén manier zou zijn om pools van microgrids te definiëren die transacties met elkaar en het grotere raster kunnen uitvoeren; een andere zou zijn om contracten voor de aankoop van stroom tussen verschillende microgrids te creëren. In beide scenario's, Dispatchregels moeten zo worden ingesteld dat microgrids stroom op het juiste moment naar de juiste plaats sturen.

Distributiebeveiligingssystemen bijwerken

Apparaten die het distributiesysteem beschermen tegen overmatige stroom, zijn meestal ingesteld om een ​​legacy-net met eenrichtingsstroom te bedienen. Het distributiesysteem moet een realtime mechanisme voor het bijwerken van instellingen gebruiken voor al zijn beveiligingsapparaten om mogelijke problemen te voorkomen.

Verbeter de bewaking van de stroomkwaliteit

Onze snelgroeiende elektronische apparaten kunnen gevoelig zijn voor variaties in de stroomkwaliteit. Om microgrids op grote schaal te integreren, zijn online monitoringsystemen nodig die gegevens met een hoge resolutie over spanning en stroomkwaliteit leveren. Op bepaalde punten in het distributiesysteem het kan zinvol zijn om sensoren en analytische hulpmiddelen toe te voegen die kunnen helpen bij het beoordelen en oplossen van eventuele problemen.

Bouw betere besturing

Meer en meer, netbeheerders gebruiken software voor de bediening en controle van distributiesystemen om problemen op het net te monitoren en te diagnosticeren en om snelle aanpassingen te maken om betrouwbare, efficiënte netwerking. Deze systemen gebruiken applicaties, net zoals een smartphone dat doet, om een ​​aantal taken uit te voeren. Sommige applicaties hebben upgrades nodig om een ​​wereld met steeds meer microgrids aan te kunnen.