نیاز به رشد برای مدیریت شبکه های فعال

قطع برق هزینه اقتصاد ایالات متحده را برآورد می کند 150 میلیارد دلار در سال ، با توجه به وزارت انرژی، فراتر از عوارض مالی، خاموشی خدمات حیاتی مانند بیمارستان ها، سیستم های آب و ارتباطات را از نظر تاریخی مختل می کند، خدمات پاسخ به شکست های واکنش پذیر - قدرت پیشرفته پس از قطع شدن اتفاق افتاد، اما یک موج جدید امیدوار کننده زیرساخت های تغییر یافته است.

پیشرفته Data Analytics و Machine Learning

مدل های یادگیری ماشین در حال حاضر قادر به پردازش میلیون ها نقطه داده از متر های هوشمند، سنسورهای شبکه، ایستگاه های آب و هوا و سوابق مدیریت گیاهان هستند، این الگوریتم ها الگوهایی را یاد می گیرند که پیش از شکست، مانند نوسانات ولتاژ، عدم تعادل بار یا خواندن دمای غیر معمول در ترانسفورماتورها، با شناسایی این پیش نویس ها، خدمات می تواند خدمه را برای بازرسی یا تعمیر تجهیزات قبل از وقوع یک خطا ارسال کند.

مدل های پیش بینی شده در عمل

به عنوان مثال، گاز و برق اقیانوس آرام (PG&E) از یادگیری ماشین برای تجزیه و تحلیل داده های قطع آب و هوا در کنار پیش بینی های آب و هوایی زمان واقعی برای پیش بینی قطعی آتش سوزی های مرتبط با آتش سوزی استفاده می کند.[۳] سیستم آنها نمرات خطر برای خطوط انتقال خاص را تولید می کند، که تنها در آن مورد نیاز است - حداقل تاثیر مشتری را در هنگام جلوگیری از آتش سوزی فاجعه بار گزارش شده توسط A.

منابع داده و چالش های ادغام

یادگیری ماشین موثر نیاز به داده های متنوع و با کیفیت بالا. Utilities ترکیب SCADA خواندن، AMI (پیشرفته مترing زیرساخت) داده ها، تصاویر ماهواره ای برای جذب گیاهی و حتی رسانه های اجتماعی گزارش نور های چشمک زدن به طور محلی، ادغام این جریان های متنوع به دلیل سیستم های میراث و سیلو داده ها باقی می ماند. E محاسبات [F] پردازش پهنای باند در حال ظهور راه حل، و تأخیر در اینترنت، به عنوان یک راه حل زمان بندی برای کاهش داده ها، و تقاضا برای کاهش داده های زمان بندی محلی در زمان بندی، به عنوان یک راه حل زمان بندی، به عنوان یک راه حل زمان بندی، به عنوان یک راه حل زمان بندی و تاخیر در زمان بندی، به عنوان یک راه حل زمان بندی، به عنوان یک راه حل زمان بندی، به عنوان یک راه حل زمان بندی، و تاخیر در زمان بندی، به عنوان یک راه حل زمان بندی محلی، به عنوان یک راه حل زمان بندی، و تاخیر در زمان بندی های زمان بندی های زمان بندی های زمان بندی، به عنوان یک راه حل زمان بندی های زمان بندی محلی، به عنوان یک راه حل زمان بندی های زمان بندی محلی، به عنوان یک راه حل زمان بندی، به عنوان یک راه حل زمان بندی و زمان بندی، به عنوان یک

تکنولوژی های Smart Grid Technologies

یک شبکه هوشمند یک تکنولوژی واحد نیست بلکه یک اکوسیستم از سنسورها، شبکه های ارتباطی و کنترل های خودکار است.این سیستم ها نظارت زمان واقعی ولتاژ، جریان و فرکانس را در سراسر شبکه توزیع فعال می کنند، زمانی که یک خطا شناسایی می شود – مثلا یک شاخه درخت با یک خط – سوئیچ ها می توانند به طور خودکار بخش آسیب دیده را جدا کرده و قدرت را از دیگر فیدرها، اغلب در میلی ثانیه، دوباره به دست آورند.

Self-Healing Grids

قابلیت های خود درمانی در میان تأثیرگذارترین نوآوری های شبکه هوشمند است که از هوش توزیع شده استفاده می کنند، repackrs و بخشسازها با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند تا توپولوژی شبکه را مجدداً تنظیم کنند، به عنوان مثال، اگر یک فیدر اولیه شکست بخورد، سیستم می تواند سوئیچ های نزدیک را به بازگرداندن خدمات از یک فیدر مجاور به منظور کاهش سرعت تکنولوژی مدرن انرژی، به کار کند.

زیرساخت های پیشرفته (AMI)

متر هوشمند ارائه دو طرفه ارتباط بین مشتریان و خدمات. فراتر از صورتحساب، داده AMI امکان بهینه سازی ولتاژ، پاسخ تقاضا و قطع ارتباط به خانواده فردی را فراهم می کند.هنگامی که یک متر ارتباطات را از دست می دهد، این ابزار می تواند قطع برق محلی و خدمه ارسال را بدون انتظار برای تماس های مشتری، قطع برق فرانسه (FLT:0yLink [F:1] شبکه های هوشمند، گسترش یافته است بیش از 30 میلیون سرعت تشخیص، به طور متوسط.

پیش بینی نگهدارنده

تعمیر و نگهداری مجدد – تعمیر تجهیزات تنها پس از شکست – منجر به خرابی های غیر برنامه ریزی شده و اغلب خرابی های کاتتر سازی، رویکرد را با نظارت مداوم شاخص های بهداشتی تجهیزات مانند تجزیه و تحلیل گاز حل شده در ترانسفورماتورها، سطح ارتعاش در ماشین آلات چرخ دنده و تصویربرداری حرارتی در سوئیچ تغییر می دهد.

شبکه های سنسور و IoT

سنسورهای بی سیم متصل به دارایی های بحرانی انتقال داده ها به سیستم عامل های تجزیه و تحلیل مبتنی بر ابر. Algorithms تشخیص ناهنجاری هایی مانند افزایش دمای نفت یا ترشح جزئی در کابل ها. Florida Power & Light (FPL) بیش از ۱۰۰۰۰ سنسور در توزیع کنندگان خود مستقر شده و کاهش نرخ شکست تبدیل شده توسط ۱۵٪ در حال حاضر تنها زمانی که یک مدل تعمیر و نگهداری بالا، احتمال صرفه جویی در هزینه های بالا، صرفه جویی در هزینه های صرفه جویی در هزینه های صرفه جویی در هزینه های بالا، میلیون ها و صرفه جویی در هزینه های صرفه جویی در هزینه های صرفه جویی در هزینه های صرفه جویی در هزینه های صرفه جویی در هزینه های بالا، نشان می دهد.

دوقلوهای دیجیتال برای ایستگاه های فرعی

یک دوقلو دیجیتال یک شبیه سازی مجازی از یک دارایی فیزیکی است که با داده های سنسور زمان واقعی به روز می شود.با شبیه سازی شرایط استرس - مانند موج گرما یا طوفان رعد و برق - اپراتورهای می توانند پیش بینی کنند که کدام اجزای احتمالا شکست می خورند. ABB و [F:2Siemens برای سیستم عامل های فعال سازی سیستم عامل های تعمیر و یا سیستم عامل های سیستم عامل های سیستم عامل های دقیق را بدون اینکه چه چیزی را قادر به اجرای سیستم عامل های تعمیر و یا سیستم عامل های سیستم عامل های سیستم عامل های سیستم عامل های سیستم عامل های سیستم عامل های تعمیر و یا سیستم عامل های سیستم عامل های سیستم عامل های سیستم عامل های تعمیر و یا سیستم عامل های سیستم عامل های سیستم عامل های سیستم عامل های سیستم عامل های سیستم عامل های سیستم عامل های سیستم عامل های سیستم عامل های تعمیر و یا سیستم عامل های تعمیر و نگهداری دقیق هستند، بدون اختلال در حال اختلال در معرض خطر واقعی هستند، بدون "FLT هستند، بدون "F.

پیش بینی آب و هوا و مدل سازی آب و هوا

حوادث شدید آب و هوا - طوفان های یخ، آتش سوزی و موج های گرما - علت اصلی قطع برق در مقیاس بزرگ است. پیش بینی آب و هوا بهبود یافته، همراه با مدل سازی آب و هوا، ارائه می دهد زمان طولانی تر برای آماده سازی زیرساخت و استقرار خدمه.

مدل های آب و هوایی با وضوح بالا

مدل های آب و هوایی مدرن در حال حاضر در رزولوشن زیر کیلومتر اجرا می شوند، پیش بینی کننده های بادی محلی (FLT:0Duke Energy این پیش بینی ها را به مدل های پیش بینی کننده که تعداد و محل شکست های بالقوه را تخمین می زنند، ادغام می کند. Duke Energy از IBM استفاده می کند [F:2 Weather] شرکت [F3]

خطر آتش سوزی

تغییرات آب و هوایی فصول آتش سوزی را تشدید کرده است، و باعث شده است که تاسیسات نوآوری در حال حاضر فاکتور در رطوبت گیاهی، سرعت باد، رطوبت نسبی و چگالی سوخت برای تولید نقشه های خطر روزانه، خدمات کالیفرنیا مانند : South California Edison [FLT 1] و San Diego and Electric [F:3LT3) برنامه های یادگیری عمومی را بدون استفاده از این تعداد از سیستم های آتش نشانی، مسدود کرده اند.

منابع انرژی توزیع شده (DERs) و Microgrids

یکپارچه سازی پانل های خورشیدی، ذخیره سازی باتری، وسایل نقلیه الکتریکی و ژنراتورهای پشتیبان در شبکه، هر دو چالش و فرصت برای جلوگیری از قطع برق را ایجاد می کند.هنگامی که به طور هوشمندانه مدیریت می شود، DER ها می توانند قدرت پشتیبان گیری محلی را فراهم کنند و استرس را در خطوط انتقال کاهش دهند.

Microgrids به عنوان سیستم های جزیره سازی

میکروشبکه ها می توانند از شبکه اصلی جدا شوند و به طور خودکار در طول قطع کار کنند – فرایندی به نام "جزیره" بیمارستان ها، دانشگاه ها و امکانات حیاتی به طور فزاینده ای در حال نصب میکروشبکه با سیستم های کنترل است که به طور خودکار شکست شبکه را تشخیص می دهد و به نسل محلی تغییر می دهد. ، به عنوان مثال، در طول مناطق از دست رفته در حالی که در اطراف جریان جریان جریان جریان جریان جریان جریان جریان سیل، در حال از دست دادن برق، نگهداری می باشد.

نیروگاه های مجازی

کپسوله کردن باتری های مسکونی و ترموستات های هوشمند به یک نیروگاه مجازی (VPP) اجازه می دهد تا تاسیسات انرژی ذخیره شده را در طول تقاضای اوج یا اضطراری شبکه ارسال کنند. Sunrun و PG & E خلبان VPPs در کالیفرنیا است که می تواند به 100 مگاوات از نیروگاه های حرارتی - با سرعت 75000 در این سیستم های فسیلی خانه بدون هماهنگی.

امنیت سایبری در Grid Resilience

از آنجایی که شبکه دیجیتال می شود، حملات سایبری تهدید فزاینده ای برای اطمینان ایجاد می کند.یک حمله سایبری به خوبی اجرا شده می تواند سیستم های نظارت، الگوریتم های کنترل فاسد را غیرفعال کند یا حتی باعث آسیب فیزیکی به تجهیزات شود و مانع از قطع برق امروز می شود.

بخش بندی شبکه و تشخیص Intrusion

سیستم های کاربردی در حال اتخاذ چارچوب امنیت سایبری NIST، تقسیم شبکه های عملیاتی (OT) از شبکه های فناوری اطلاعات شرکت هستند. سیستم های تشخیص Intrusion برای الگوهای ترافیکی غیر آلی که می تواند نشان دهنده نقض سیستم باشد نظارت می کنند. ] شرکت اطمینان الکتریکی آمریکای شمالی (NERC) [FLT 1 دارای استانداردهای حفاظت از زیرساخت های بحرانی (CIP) برای اجرای شیوه های امنیتی در سراسر اپراتورهای اصلی است.

یادگیری ماشین برای تشخیص تهدید

سیستم عامل های امنیتی مبتنی بر AI، log های شبکه را برای شناسایی بهره برداری های صفر روزه و تهدیدات داخلی تجزیه و تحلیل می کنند.برای مثال، Darktrace از یادگیری ماشین های نظارت نشده برای مدل سازی رفتار طبیعی برای کنترل کننده های شبکه و هشدار به انحراف، اغلب قبل از حمله باعث تاثیر عملیاتی می شود.

مشارکت اجتماعی و برنامه ریزی انعطاف پذیر

هیچ تکنولوژی به تنهایی نمی تواند پیشگیری از قطع برق را تضمین کند، جوامع متعهد تضمین می کنند که منابع محلی مانند ژنراتورهای پشتیبان، آب ذخیره شده و شبکه های داوطلبانه زمانی که شبکه شکست می خورد هماهنگ شده اند.

دانلود بازی های The Resilience Hubs

بسیاری از شهرها در حال ایجاد قطب های انعطاف پذیر هستند - مراکز ایمنی مجهز به پانل های خورشیدی، ذخیره سازی باتری و ارتباطات اضطراری.در طول قطع برق، این هاب خدمات حیاتی مانند شارژ دستگاه، قدرت تجهیزات پزشکی و خنک سازی را ارائه می دهند. City از اداره مدیریت اضطراری پورتلند [LT: 1] دارای مرکز انعطاف پذیری خلبان در محله های آسیب پذیر است، با استفاده از بازخورد جامعه برای اولویت بندی مکان ها و خدمات.

آمادگی مشتری-Side

برنامه های آموزشی مشتری را در مورد ایمنی قطع برق گسترش می دهند: استفاده از ژنراتورها با خیال راحت، خاموش کردن لوازم برای جلوگیری از افزایش، و گزارش سیم های پایین، برخی حتی انگیزه هایی برای مشتریان برای نصب پانل های هوشمند ارائه می دهند که می توانند به طور خودکار بارهای غیر بحرانی را در طول خاموشی قطع کنند، کاهش فشار بر سیستم های پشتیبان گیری، هنگامی که مشتریان آگاهانه به طور فعال عمل می کنند، زمان بهبودی کلی کوتاه می شود.

نتیجه گیری

آینده پیشگیری از قطع برق در یک رویکرد لایه ای قرار دارد: یادگیری ماشینی که پیش بینی شکست قبل از وقوع آن، شبکه های هوشمند که خود را بهبود می بخشد، تعمیر و نگهداری پیش بینی شده که گسترش زندگی دارایی، و مشارکت جامعه است که افزایش انعطاف پذیری در حالی که هیچ سیستم نمی تواند تمام قطع برق، ترکیب این تکنیک های نوآورانه در حال حاضر کاهش قابل اندازه گیری در قطع فرکانس، مدت، و هزینه به عنوان تغییر آب و هوا در توسعه سیستم های شدید در خانه های سرمایه گذاری های سرمایه گذاری های ضروری برای حفظ و هوا و هوا و هوا، ادامه تهدیدات ضروری برای حفظ و هوا و هوا.