טכניקות חדשניות לחיזוי ומניעת אנרגיה

הצורך הגדל בניהול גריידי

עלות הכלכלה האמריקאית לשווי של ההרחבה:0 מיליארד דולר בשנה FIRLT:1, על פי משרד האנרגיה.מעבר לדלפק הפיננסי, Blackouts משבשים שירותים קריטיים כמו בתי חולים, מערכות מים ותקשורת.היסטורית, שירותים הגיבו לכישלונות, שיקום כוח לאחר התרחשות חדשה של חדשנות, היא שינוי פרדיגמות ומניעה את הטכניקות מתקדמות יותר, ומניעה את מערכת ההפעלה והפעלתיות של מערכת ההפעלה, לפני שהולכת ומתאמתן של מערכת ההפעלה, ומניעה של מערכת החיסון, היא יעילה יותר, ומניעה את התקינה יותר, ומניעה של מערכת החיסון, ומניעה של מערכת החיסון, היא יעילה יותר, ומניעה של מערכת החיסון, היא יעילה יותר, ומניעה את התקינה יותר, ומניעה של מערכת נתונים מתקדמת יותר, ומניעה את מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה של מערכת ההפעלה והפעלתית מידע זו, לפני שהולכת ומתאמתה של מערכת ההפעלה, היא יעילה יותר, היא יעילה יותר, היא יעילה יותר, היא יעילה יותר, ומניעה של

Advanced Data Analytics and Machine Learning

מודלים של למידת מכונות מסוגלים כעת לעבד מיליוני נקודות נתונים ממטר חכם, חיישנים ברשת, תחנות מזג אוויר ורשומות ניהול צמחייה.אלגוריתמים אלה לומדים דפוסים כי לפני תקלות - כגון תנודות מתח, חוסר איזון עומס, או קריאה יוצאת דופן בטמפרטורות על המשתנים. על ידי זיהוי מבשרים אלה, כלי רכב יכולים לשלוח צוותים כדי לבדוק או לתקן ציוד לפני שהאשמה מתרחשת.

מודלים חיזוי בפעולה

לדוגמה, (FLT:0) פסיפיק גז וחשמל (PG&Evy)FLT:1 משתמש במכונה למידה לנתח נתונים מחוץ למחזור היסטורי לצד תחזית מזג אוויר בזמן אמת לחיזוי זרמים הקשורים לשריפה.המערכת שלהם מייצרת ציוני סיכון עבור קווי שידור ספציפיים, המאפשרים מיקוד דה-energization רק במידת הצורך - צמצום ההשפעה של הלקוחות תוך מניעת שריפות קטסטרופליות שפורסם על ידי FLT2: 36% שיפור מדויק לאחר יישום אלגוריתמים של אלגוריתמים.

מקורות נתונים ואתגרי אינטגרציה

למידה יעילה של מכונה דורשת נתונים מגוונים ואיכותיים.Utilities משלבים קריאה של SCADA, AMI (תשתית מדמ"ד) נתונים, תמונות לוויין עבור הובלת צמחייה, ואפילו רשתות חברתיות מזמינות את דיווח אורות מבהילים.עם זאת, שילוב זרמים מגוונים אלה נשאר אתגר בשל מערכות מורשת והנתונים.FLT:0Edge מחשוב מחשוב גבוה יותר הוא פתרון של רוחב פס מתפתח להפחתה מקומית.

Smart Grid Technologies

רשת חכמה אינה טכנולוגיה אחת אלא מערכת אקולוגית של חיישנים, רשתות תקשורת, ובקרות אוטומטיות.מערכות אלה מאפשרות ניטור בזמן אמת של מתח, זרם ותדירות ברשת ההפצה.כאשר מזוהה תקלה - אומר, ענף עץ המקשר קו - מכופות יכול באופן אוטומטי לבודד את הקטע המושפע ולנתב כוח ממזמינים אחרים, לעתים קרובות במרווחים.

רשתות של גילוח עצמי

(היכולות של ⁇ ) הן בין חידושים חכמים המשפיעים ביותר ברשת חכמה.שימוש ב-(FLT:0) להפיץ מודיעין FLT:1, סוגרים ומקטעים מתקשרים אחד עם השני כדי לשנות את הטופולוגיה של הרשת.לדוגמה, אם המזין העיקרי נכשל, המערכת יכולה לסגור את מתגי העניבה כדי לשחזר את השירות מזין סמוך:2U.

תשתיות מתקדמות (AMI)

מונים חכמים מספקים תקשורת דו-זמנית בין לקוחות ושירותים.מעבר לחיוב, נתוני AMI מאפשרים אופטימיזציה למתח, תגובה דרישה וגילויי גיל למטה לבית הפרט.כאשר מטר מאבד תקשורת, השירות יכול להפר גיל המעבר המקומי ולשלוח אנשי צוות ללא המתנה לשיחות לקוח.

תחזוקה חיזוי

תחזוקה תגובתית - תיקון ציוד רק לאחר שהוא נכשל - מסתכם בעיכובים לא מתוכננים ולעתים קרובות מתקפלים כישלונות. תחזוקה חיזוי משנה את הגישה על ידי ניטור מתמיד של אינדיקטורים בריאות ציוד כגון ניתוח גז מתמוסס במשתנים, רמות רטט במכונות רוטט, ואת הדמיה תרמית על מתגג'אר.

רשתות חיישן ו-IoT

חיישנים אלחוטיים המחוברים לנכסים קריטיים מעבירים נתונים לפלטפורמות אנליטיות מבוססות ענן.אלגוריסים מזהים אנומליות כמו טמפרטורת שמן עולה או פריקה חלקית בכבלים.FLT:0lorida Power & LightBuildFLT:1 (FPL) פרוסות מעל 10,000 חיישנים על הטרנספורמציות ההפצה שלה והורדת שיעורי הכשלים של שינוי עד 15% בשנה.

תאומים דיגיטליים לצוללות

תאום דיגיטלי הוא העתק וירטואלי של נכס פיזי, מעודכן עם נתוני חיישן בזמן אמת.על ידי הדמיה של תנאי הלחץ - כמו גלי חום או סערה ברק - או מורדים יכולים לחזות אילו רכיבים צפויים להיכשל.FLT:0ABBibתזמוןFLT 1 ו-FLT:2SiemensFLT 3 פיתחו פלטפורמות דיגיטליות עבור תת-תחלוויות, המאפשרות לצמצום של תרחישים של אבטחה מדויקים, ללא שיבושים של Windows.

מזג אוויר ומודל אקלים

אירועי מזג אוויר קיצוניים - אורריקנות, סופות קרח, שריפות בר וגלי חום - הם הגורם המוביל של מיצויי חשמל בקנה מידה גדול.שיפור מזג האוויר הצפוי, בשילוב עם מודלים אקלים, נותן כלים זמן מוביל יותר להכין תשתיות ופרות צוותים.

מודלים מזג אוויריים ברזולוציה גבוהה

מודלים מודרניים של מזג אוויר מנוהלים כעת ברזולוציה תת-קלמטר, החיזוי של גלי הרוח המקומיים, שביתות ברקים, ועומסי שלג. Utilities משלבים את התחזיות הללו למודלים של חיזוי חוץ אשר מעריכים את המספר והמיקום של כישלונות פוטנציאליים.לדוגמה, FLT:0Duke EnergyFLT:1 משתמש ב- IBMFLT:2Weather CompanyLTF:3 כדי לצפות נתונים מראש ותיקון מוקדם של תחליפים של 48 שעות.

סיכון שריפות קטלניות

שינוי האקלים החריף את עונות האש, ואילץ את הכלים לחדש.מודלים גורם כעת לחות צמחייה, מהירות רוח, לחות יחסית, וצפיפות דלק לייצר מפות סיכון יומיות. California כלי רכב כמו FLT:0n California אדיסוןFLT:1 ו-FLT:2San Diego Gas & ElectricFLT:3 כבר הפעילו כוח בטיחות ציבורי (PS) על בסיס רמות למידה מתוחכמות, תוך כדי ירידה של 30%.

מקורות אנרגיה (DERs) ומיקרוגרידים

הגדלת לוחות סולאריים, אחסון סוללות, כלי רכב חשמליים, ו גנרטורים גיבוי לתוך הרשת יוצרת את שני האתגרים וההזדמנויות למניעת הזיעה. כאשר מנוהל בצורה חכמה, DERs יכול לספק כוח גיבוי מקומי להפחית את הלחץ על קווי השידור.

מיקרוגרידים כמו מערכות אי-איינג

מיקרוגרואידים יכולים להתנתק מהרשת הראשית ולפעול באופן אוטונומי במהלך גיל המעבר - תהליך שנקרא "איחולים, אוניברסיטאות, ומתקני קריטי יותר להתקין מיקרוגרואידים עם מערכות בקרה אשר באופן אוטומטי לזהות כשל רשת ולעבור לדור המקומי.ה-HFLT:0Princeton University microgridFLT:1, למשל, שמר על הקמפוס מופעל במהלך הוריקן סנדי תוך אזורים סביב אבודים במשך ימים.

צמחים טבעיים

⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

אבטחת סייבר ב-Geard Resilience

כאשר הרשת הופכת לדיגיטלית יותר, מתקפות סייבר מהוות איום גובר על אמינותה.מתקפת סייבר מגובשת היטב יכולה להשבית מערכות ניטור, אלגוריתמי בקרה מושחתים, או אפילו לגרום נזק פיזי לציוד.

רשת רשת וזיהוי חדירה

Utilities מאמצים מסגרת אבטחת סייבר של NIST, פלח רשתות תפעוליות (OT) מרשתות IT תאגידיות. מערכות זיהוי חדירה לפקח על דפוסי תנועה בלתי-אטומיים שיכולים להצביע על הפרה.ה-FLT:0) צפון אמריקה אלקטרוניקה תאגיד (NERC)FLT:1 הציגה סטנדרטים הגנת תשתיות קריטיות חובה (CIP) לאכוף את שיטות האבטחה בבסיס בכל מפעילי הכוח.

למידה של איומים

פלטפורמות אבטחה המונעות בינה מלאכותית מנתחות יומני רשת לזהות אפס יום ניצולים ואיומים פנימיים.לדוגמה, ⁇ :0DarktracecioFLT:1) משתמשות בלמידה לא מבוקרת כדי לעצב התנהגות נורמלית עבור בקרים ברשת ואזהרות למפעילים לסטיות, לעתים קרובות לפני התקפה גורמת להשפעה מבצעית.

מעורבות קהילתית ותכנון עמידות

שום טכנולוגיה לבדה לא יכולה להבטיח מניעת גיל.קהילות אנגינג מבטיח כי משאבים מקומיים - כמו גנרטורים גיבוי, מים מאוחסנים ורשתות התנדבות - מתואמות כאשר הרשת נכשלת.

המונחים:

ערים רבות מקימות מרכזי עמידות - מרכזי נאמנות המצוידים בלוחות סולאריים, אחסון סוללות ותקשורת חירום. במהלך בחוץ, מרכזי רכזות אלה מספקים שירותים קריטיים כמו טעינה, כוח ציוד רפואי, קירור.ה-FLT:0City של הלשכה לניהול חירום של ניהול חירום FLT:1 פיילוט מרכזי חוסן בשכונות פגיעות, באמצעות הקהילה לפני מתן משוב ומיקומים משוב.

מוכנות הלקוח-Side

השימוש בתוכנות לחינוך לקוחות על בטיחות מחוץ לבית: באמצעות גנרטורים בבטחה, הפעלת מכשירים למניעת צניחה, ודיווח על חוטים מעוקלים.חלקם מציעים תמריצים ללקוחות להתקין לוחות חכמים שיכולים באופן אוטומטי לנתק עומסים לא קריטיים במהלך Blackout, צמצום מתח על מערכות גיבוי.כאשר לקוחות מושכלים פועלים באופן פרואקטיבי, זמני התאוששות כללית.

מסקנה

העתיד של מניעת מיצוי כוח הוא בגישה שכבתית: למידת מכונה המנבאת כישלונות לפני שהם מתרחשים, רשתות חכמות מרפאות את עצמם, תחזוקה חיזויית המרחיבת את חיי הנכסים, ושותפויות הקהילה שמשפרות חוסן.בעוד שאף מערכת לא יכולה לחסל את כל הזזות, השילוב של טכניקות חדשניות אלה כבר מספק הפחתה משמעותית בתדירות, משך, ועלות.