השפעת הטכנולוגיה של Phasor על שיתוף פעולה מחדש של מדיניות אנרגיה

טכנולוגיית Phasor - המכונה לעתים קרובות מדידת סינכרונטרופיה - יש שינוי יסודי כיצד כלי רכב לפקח, לנתח, לשלוט רשתות חשמל.על ידי מתן נתונים עת-סונו, ברזולוציה גבוהה על מתח, הנוכחי, ותדירות על פני מרחקים עצומים, יחידות מדידה פליטה (PMUs) לספק רמה של מודעות מצב כי היה בעבר בלתי ניתן להשגה זו הוא בעיקר כמו מערכת אנרגיה מתקדמת כמו פונקציות אנרגיה מתקדמת יותר של שינוי אנרגיה מתקדמת כמו מערכת הפעלה מהירה יותר.

טכנולוגיית Phasor Measurement

במרכזו, יחידת מדידה phasor היא מכשיר כי דגימות מתח וגלימות נוכחיות בקצב גבוה - באופן חד-משמעי 30 עד 60 דגימות לשנייה - והוא מתייחס ליחסי זמן משותפים המסופקים על ידי מערכת הפוזיציה הגלובלית (GPS) זה סינכרוניזציה מאפשר ל- PMUs לייצר מדידות זמן-stamed PMS אשר ניתן להשוות בין כל חיבור בין-לאומי, ללא קשר להיקף גיאוגרפי של תאים של 60 שניות (Fared) אשר בניגוד ל-D) אשר מייצגים את רמות בקרה ספציפיות של 2.

כיצד PMUs Differ מ-SCADA

ההבדל היסודי שוכן ב-FLT:0 â € â € ¢ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

המונחים: a PMU system

• (FLT:0)GPS-Enabled time Synchronization: ההרחבה 1 מבטיחה לכל PMUs לשתף התייחסות בזמן אוניברסלית עם דיוק מיקרו-שני.
• (ב) ויקרא י"ד: ויקרא י"ד: ויקרא י"ד: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (FLT:0)Phasor Data Concentrators (PDCs): אספקת נתונים של 1:1 אגגורט מכמה PMUs ויישר אותו לתוך זרם משותף עבור יישומי מרכז שליטה.
• (FLT:0) רשתות תקשורת: 1) בדרך כלל להשתמש באופטיקה סיבים ייעודיים או 4G/5G קישורים להעברת כמויות גדולות של נתונים קריטיים בזמן.
• (FLT:0) וידואל וכלים אנליטיים: אנדרל 1) דשורדים המציגים תדירות, זוויות מתח, ותנודות תנודות בתוך זמן אמיתי.

The Renewable Energy Policy Landscape

(הפצה מחדש של אנרגיה מעוצבת על ידי מדיניות ברמה הלאומית, האזורית והבינלאומית.בבארצות הברית, הוועדה הפדרלית לאנרגיה רגבטוריית (FERC) הוציאה פקודות - ללא ספק FLT:0FERC צו 1000FLT:1 ורפורמות מכס לאחר מכן - הדורשות מספקי שידור לשקול דרישות מדיניות ציבורית, כולל תקני אספקה מתחדשת (S) ומטרות אנרגיה נקיות, בדומה לרשת האינטגרציה של צפון-אפריקה (RIRD2) של קונסולה-FER) אשר אינטגרטיבית חשמל (R.

קודים וסטנדרטים ביצועיים

קודים גריידיים בדרך כלל מציינים פרמטרים כגון סובלנות תדירות, יכולת נסיעה למתח, תמיכה בכוח תגובתי, ומגבלות הרמפה-rate.כדי לאמת תאימות, מפעילי המערכת זקוקים למדידות כי הן מדויקות והן בזמן-הזמן המותקנות בשלב של חיבור של חווה רוח גדולה, לדוגמה, יכולים לאמת כי אלקטרוניקה הכוח של המתקן מגיב כראוי במהלך מתח (נסיעה נמוכה) או במהירות גבוהה של תאים, אשר מאפשר גם על פני מערכת הפעלה גבוהה של תאים.

המנדטים למודעות מצב

כמה גופים רגולטוריים דורשים כעת במפורש או מעודדים את פריסת PMUs. בארצות הברית, ה- FLT:0Energy Independence ו- Security Act of 2007uaFLT:1 שנקרא רשת סינכרון ארצית ארצית של סינכרון ארצית.FERC מאז הנפיק הנחיות חיוניות תחת סדר 802 וקשורות להאצת פריסת PMU על מנת לשפר את האמינות האמינות ה- בהודו, המשימה הלאומית החכמה מממנתהרחבה של עשרות יחידות של פעילות גופנית של סין בניהול מדיניות השמש של סין באופן דומה של אינטגרציה, כמו כן, כמו כן, היא ניהול אינטגרציה, כמו גם היא ניהול קיבולת של מדיניות השמש של מדיניות השמש של אינטגרלית של אינטגרציה של אינטגרציה של אינטגרלית של קיבולת של סין.

Enhancing Grid Stability באמצעות טכנולוגיית Phasor

יציבות היא הדאגה העיקרית כאשר משלבים אנרגיה מתחדשת משום שרוחות ושמש הן שונות לחלוטין ולא ניתנות להתאמה במובן המסורתי.טכנולוגיית Phasor מתייחסת לאתגר זה על ידי מתן התראה מוקדמת של הפרעות ומאפשרת פעולות תקינים לפני בעיות cascade.

גילוי בזמן אמת

[התיקים הבין-תחומיים] הם מנגנון אי יציבות משותף בהקשרים גדולים.הם מתרחשים כאשר קבוצות של גנרטורים או עומסים מתחילים להתנדנד זה נגד זה בתדרים נמוכים (בדרך כלל 0.1 ל- 1.0 הרץ) נתונים של PMU יכולים לזהות את יחס ה-FLT:0damping יחס FLT:1 של אלה oscillations, אם לחות הופכת למפעילים נמוכים מדי, יכול לקחת הפרעות מהירות כגון טיפול אלקטרוני או טיפול אלקטרונים, כגון טיפול תרופתי, או קרינת חשמל, כגון טיפול תרופתי, או קרינת חשמל, או קרינת חשמל, 000).

גילוי האי

אי-הההתמדה מתרחשת כאשר חלק מהרשת מתנתק אך ממשיך להיות ממריץ על ידי משאבי אנרגיה מבוזרים.זה מציב סכנות בטיחות ויכול לפגוע בציוד. PMUs לספק זווית שלב מדויקת ומדפי תדר המאפשרים לזהות תנאים באי בתוך מספר מחזורים. קודים רבים ברשת דורשים מדור מבוזר לזהות אי ולסגור בתוך זמן מוגדר; ניתן להשתמש בנתונים של PMU-derive כדי לאמת כראוי מערכות כגון:0-2018, כדי להבטיח התאמה נכונה של 15:1FIE, כדי להבטיח את הסטנדרטים של 15: 15-1.

תמיכה ב-Power and Voltage Support

צמחים מתחדשים, במיוחד חוות פוטו-וולטאיות סולאריות, פועלים לעתים קרובות בגורם כוח אחדות אלא אם צוין אחרת על ידי הסכמי חיבור.עם זאת, קודים ברשת דורשים יותר ויותר צמחים אלה לספק תמיכה אנרגיה תגובתית דינמית לתקנות מתח. PMUs לפקח על מתח הלחץ phasors בנקודה של הפיכה משותפת, המאפשר למפעילים לאשר כי המכשול של הצמח הם אספקה או סופגים כוח חוזר כפי יכולת זה הוא שמירה על מגבלות קריטיות.

עיבוד נתונים ודיווח

עמידה בקיום בתחום האנרגיה המתחדשת הופכת ליותר נתונים-מחושים.דיווחים מסורתיים ואימות מודלים תקופתיים מושלמים - או מוחלפים - על ידי ניטור מתמשך.טכנולוגיית Phasor תומכת ישירות במגמה זו על ידי יצירת זרם מתמשך של נתונים סינכרוניים בזמן שניתן לארכיון ולביקורת.

סטנדרטים של אחריות

בצפון אמריקה, כמה תקני NERC מסתמכים על נתוני PMU.לדוגמה, ccPLT:0PRC-002-2FLT:1 דורש מפעילי שידור להתקין ציוד ניטור הפרעות המסוגל ללכוד נתונים במהירויות של לפחות 60 דגימות לשנייה - ספציפית PMUs.FLT:2MOD-0FLT 3 דרישות מערכת להיות מאומת נגד הפרעות בפועל; 2, 000 עבור תכונות הפעלה מחדש של נתונים ו-FLT5 עבור פונקציות הפעלה:

תקני תיק חדשים ו- REC Tracking

בעוד תקני תיק מתחדשים (RPS) מתמקדים בייצור אנרגיה ולא דינמיקות רשת, הנתונים של PMU תומכים בעקיפין בציות על ידי הבטחת כי צמחים מתחדשים נשארים מחוברים ומבצעיים במהלך הפרעות רשת. חווה רוח כי נסיעות ללא הפרעה עקב מתח חבלה זה צריך להיפטר דרך לא לייצר אשראי אנרגיה מתחדשת (RECs) במהלך תקופה זו. PMU ניטור עוזר לאבחן צמחים ובעיות נכונות, שיפור וציות עם RPS.

דוחות ודיווחי ביצועים

חלק מהתחומי שיפוט דורשים גנרטורים מתחדשים לדווח על מדדי ביצועים תפעוליים - כגון זמינות, גורם קיבולת, ואירועי הפחתת המחלוקות בין גנרטורים לבין מפעילי מערכת. כחלק מציות להסכמים בין-קישורים.נתוני PMU מספק תיעוד בלתי-אפשרי של מדדים אלה, הפחתת הסכסוכים בין גנרטורים לבין מפעילי המערכת.

תוצאות חיפוש ויישומים אמיתיים

כמה פריסות בקנה מידה גדול ממחישות כיצד טכנולוגיית הפזור הוחלפה כדי לעמוד ביעדים של מדיניות מתחדשת.

תוכנית ה-Synchrophasor של Western Interconnection Synchrophasor (WISP)

במערב ארצות הברית, יוזמת WISP התפשטה מעל 250 PMUs ברחבי המועצה לתיאום חשמל המערבי (WECC) אזור. המפעילים משתמשים בנתונים כדי לפקח על מצבי oscillation אשר הפכו להיות בולטים יותר כמו עלייה חדה מתחדשת.המנהל המערכת העצמאית של קליפורניה (CAISO) מינוף נתונים של PMU כדי להתאים את גבולות התפעוליים של השמש והדור הרוח, המאפשרים ליותר מתחדשים תוך שמירה על חדירה רגולטורית עם סטנדרטים של קיבולת: 1.

רשת ה-PMU

מועצת האחריות של אלקטריק של טקסס (ERCOT) מפעילה אחת הרשתות המתקדמות ביותר של PMU בעולם, עם למעלה מ -100 PMUs מותקנות. ERCOT משתמשת בנתונים לבדיקות מעקב בזמן אמת של תגובה בתדרים לאחר נסיעות דור - במיוחד חשוב כי כוח הרוח יכול לעלות על 60% של עומס המערכת בזמנים.

פרויקטים אירופיים: iTesla ו- EU-SysFlex

פרויקטים אירופיים כגון ITesla (כלי פיתוח עבור אבטחת מערכת חשמל עם שילוב גדול-Scale Renewable) ו- EU-SysFlex שילבו נתונים PMU עם כלי הערכת אבטחה דינמיים. פרויקטים אלה הוכיחו כי ניטור רחב מבוסס phasor יכול להפחית את הצורך שולי תפעול שמרניים, המאפשר אנרגיה מתחדשת יותר על הרשת ללא הפרה של קוד SOENTE.

אתגרים בביצוע Phasor Technology

למרות היתרונות המוכחים שלה, אימוץ נרחב של טכנולוגיית phasor עבור תאימות מדיניות מתחדשת עומד בפני כמה מכשולים.

עלויות והשקעות

הגבלת PMUs על פני מערכת שידור גדולה דורש הוצאות הון משמעותי.כל יחידת PMU עולה כמה אלפי דולרים, ואת התשתית המשויכת - אנטנות GPS, קישורים תקשורת, phasor נתונים concentrators, ומערכות אחסון -adds. עבור שירותים קטנים יותר או יצרני חשמל עצמאיים, יחס העלות-תועלת יכול להיות מאתגר.

נפח נתונים וניהול

ראש ממשלה אחד יכול לייצר יותר מ -2.5 מיליון נקודות נתונים ביום. Aggregating נתונים ממאות PMUs יוצר בעיה גדולה של נתונים. Utilities חייב להשקיע ברשתות תקשורת גבוהה פסדתיות, אבטחת נתונים חזקה ופלטפורמות אנליטיות מתקדמות. מפעילי שידור רבים נאבקו בתחילה להפיק תובנות ניתנות פעולה מזרמי הנתונים מסיביים.

סיכוני אבטחת סייבר

מאחר ש-PMUs מסתמכים על GPS עבור תזמון וקישוריות רשת להעברת נתונים, הם חשופים לאיומים אבטחתיים. GPS spoofing יכול להפיג את איכות הסינכרון, בעוד שחדירה ברשת יכולה לסכן את שלמות הנתונים או לשבש תקשורת. סוכנויות רגולטוריות כגון NERC הנפיקו הנחיות (למשל, CIP-002 באמצעות CIP-014), החל ממערכות PMU כחלק מאבטחת סייבר קריטית.

סטנדרט והתאמה

בעוד IEEE סטנדרטי C37.118 מספק מסגרת עבור פורמטים נתונים סינכרונרופיים ותקשורת, לא כל יצרני PMU לציית באופן מלא.הבדלים דיוק מדידה, שיעורי הדיווח, ואלגוריתמים ממושכים יכולים לגרום לבעיות בין-הזדמנויות כאשר משלבים נתונים ממוכרים מרובים.מערכת מפעילי מערכת חייב להשקיע בבדיקת התאמות וכלים של נתונים כדי להבטיח כי רשתות PMU מתפקדות כמערכת מדידה קוהרנטית.

אפשרויות לעתיד ומגמות מתפתחות

התפקיד של טכנולוגיית phasor בציות מדיניות אנרגיה מתחדשת הוא צפוי לגדול כמו הטכנולוגיה והתקנה להתפתח.

בינה מלאכותית ושילוב Machine Learning

ניתוח מתקדם, במיוחד למידה עמוקה, מוחל על נתוני PMU לחזות התאמות ולהמליץ על פעולות בקרה.לדוגמה, רשתות עצביות יכולות להיות מאומן על רשומות PMU היסטוריות כדי לזהות מבשרים על חוסר יציבות או טיולים בתדר הנגרמים על ידי ריקנות מתחדשת.יכולת זו יכולה לאפשר למפעילים להתאים את קצב או בזמן אמת, הבטחת עמידה בקודים אפילו בתנאים קיצוניים.

Next-Generation PMUs

חידושים בטכנולוגיית חיישן הם צמצום הגודל והעלות של PMUs, מה שהופך אותם קיימא עבור ניטור ברמת ההפצה. דור חדש של "מיקרו-PMUs" מציע דיוק גבוה בנקודות מחירים נמוכות יותר, המאפשר פריסה בתת-תשתיות צמחים מתחדשות ואפילו בטורבינות רוח אינדיבידואליות.גרנר זה יתמוך בציות קפדניות יותר עם דרישות כוח תגובתי ותפקוד מתח, במיוחד כמו הדור הסולארי ממשיך לגרות לחיים.

ההרמוניה של Global Standards

מאמצים מתקדמים תחת חסותה של הוועד האלקטרוני הבינלאומי (IEC) לפגוע בתקני PMU ברחבי האזורים.TheFLT:0IEC 6185003FLT:1 סדרה כבר כוללת הוראות עבור סנכרון נתונים מודלים נתונים של סנכרוןhrophasor. תקן גלובלי מאוחדת יפשט את עמידה עבור מפתחים בינלאומיים מתחדשים ויאפשר למפעילי מערכת להשוות בין ביצועים בקנה מידה, להקל על יעילות של אנרגיה מתחדשת ותיאום בין-גבול.

מנהלי מדיניות עבור אימוץ Wider

מאחר שמטרות חדירה לאנרגיה מתחדשת מטפסות ל-100% בתחומי שיפוט מסוימים, הצורך במעקב אחר נאמנות גבוהה הופך לבלתי-נייטרלי.חבילת "Fit for 55" של הנציבות האירופית ותוכנית ביצועי החשמל הנקיים של ארה"ב (אם נחוקק) ידרוש נתונים מפורטים על יציבות הרשת ועל ביצועי הצמח המתחדשים.

התרחבותה של יוזמת הרשת החכמה של רשת חכמה ו-European Smart Grids Task Force -fur תומך באימוץ טכנולוגיות phasor. תוכניות אלה, לפתח שיטות טובות ביותר, וליצור פלטפורמות שיתוף נתונים אשר מורידות את החסמים להשתתפות שחקנים קטנים יותר.

מסקנה

טכנולוגיית Phasor עברה כלי ניסיוני לתשתיות קריטיות על מנת להבטיח כי שילוב אנרגיה מתחדשת תואם לדרישות מדיניות מחמירות יותר ויותר. על ידי מתן בזמן אמת, מדידות מסונכרנות של תנאי רשת, PMUs מאפשר למפעילים לזהות ולצמצם את חוסר יציבות, לאמת ביצועי תחנת כוח הכרחיים נגד קודים של אנרגיה מתחדשת, ומייצרת מטרות ניתנות למדידה של עלויות חומרה מתקדמות, ניתוחים מתקדמים, ומסגרות מדיניות תומך מציעות כי לא יימשכות פונקציות אסטרטגיות של רשתות סטנדרטיות, כמו גם לא רק עבור פיתוח סטנדרטיות של רשתות סטנדרטיות.