ניצול השימוש בסינצ'רופופים לשיפור יכולת ברשתות כוח בקנה מידה גדול

הבנת טכנולוגיית Synchrophasor

Synchrophasors מייצגים התקדמות בסיסית במדידת מערכת החשמל, מתן מתח מסונכרן זמן ונתונים הנוכחיים של phasor באמצעות יחידות מדידה Phasor (PMUs) מערכות SCADA מסורתיות מסתמכות על יחידות מסוף מרוחקות הדו"ח כל שתיים עד ארבע שניות, המציעות תצוגה סטטית של תנאי רשת. PMUs, על ידי ניגוד, דגימות חשמליות בקצב של 30 עד 120 דגימות לשנייה, כל אחד של מדדים מדויקים של מערכת הפעלה אופטית של תדרים (R) עם תדרים מתקדמים של תדרים מתקדמים של תדרים מתקדמים, אשר נשמרים מתקדמים, כגון תואמים באופן קבוע של מערכת הפעלה אופטית של GPS (R).

הביצועים וההתערבות של PMUs נשלטים על ידי משפחת IEEE C37.118 של סטנדרטים. IEEE C37.118.1-2011 (תיקון 2014) מגדיר דרישות דיוק יציבות ודינמיות, כולל מסך שגיאות Vector (TVE) של 1% בתנאים רגילים. IEEE C37.11-2011 (משנת 2014) מגדיר את פרוטוקול התקשורת עבור סטרימינג בזמן אמת-סינכרון של רשתות נתונים, אשר מאפשרות לאחרונה, 61.

סינכרון של לוכד לא רק את גודל RMS של מתח או זרם אבל גם את זווית השלב המוחלט התייחס לגל קוסטין נעול ב- UTC. כאשר זוויות של שלבים אוטובוסים מרוחקים גיאוגרפית מלמטה, הפרדה זווית זווית זווית זווית זווית זווית זווית זווית מגלה לחץ על המערכת ומכתיב מגבלות זרימת כוח.על ידי ניטור של כמויות אלה, מרכזי בקרה יכולים לזהות חוסר יציבות, מעקב אחר מצבי חנקן, וגורם מטרד של התנגשויות ארוך מול התנגשויות של התנגשויות עם נטרולכות של טמפרטורות מהירות מול נטראקטיביות של נטרולכות שחורות.

Enhancing Grid Stability with Synchrophasors

רשתות כוח בקנה מידה גדול חייבות לשמור על יציבות סבוכה, יציבות מתח ויציבות תדירות בתנאים מאתגרים יותר ויותר - חדירה מתחדשת, פרישה של גנרטורים סינכרוניים, והעברות כוח חוצה גבולות גבוהות יותר. Synchrophasors לספק את הנתונים המהירים, מסונכרנים הדרושים כדי להעריך את כל שלושת הממדים בזמן אמת, לעתים קרובות באמצעות אותה מערכת של מדידות.

דמים נמוך-השוויון

נקודות אלקטרו-מיצ'ימניקה, בדרך כלל בטווח 0.1-2 הרץ, טעו ברשתות מעומקות באופן משמעותי, אוקטים לחים בכבדות עלולים לגדול לאחר הפרעה, הגבלת העברת חשמל או מובילה להחלפת אותות מערכת.com מזין באופן פעיל את האלגוריתמים המבוססים על מודלים ומדכאים למדידה של מערכת אבטחה, אשר מעריכים את יחס לחות ותדירות גבוהה של מצבי חירום דומיננטיים, כאשר הם יכולים לעתים קרובות להתאים את רמת הפחתת פערים של תאים מאובטח של תאים מאובטחים של תאים מאובטחים, או מטווח אבטחה, כאשר הם יכולים להתאים באופן קבוע, כגון:

ניהול יציבות ותפקוד של כוח תגובתי

קריסת וולטאז היא אובדן מתקדם של מתח לאחר מחסור בכוח תגובתי.סינכולים מאפשרים ניתוח רגישות בזמן אמת V-Q על ידי מעקב אחר השינויים בגודל המתח עם זריקות כוח תגובתי על פני מסדרון מתח אוטובוס, וקצב השינוי שלהם לשמש כמבשרים להתמוטטות; כאשר הפרדה זוויתית בין שני אוטובוסים מרכזיים עולה על סף קריטי, המערכת מתקרבת ליכולת העברת החשמל המקסימלית שלה שימוש זה, החל מכווץ באופן אוטומטי, החל מקצב של 30 שניות של לחץ דם גבוה, החל מכווץ, החל מכווץ, או מכווץ, שינויים קבועים, החלים, החלים של אבטחה, החלים, החלים של אבטחה בשלב זה, החלים של 30 שניות.

תדירות יציבות ו ניטור אינרציה

העקירה של הדור הסינכרון על ידי משאבים מתחדשים המבוססים על חומרים מרתיעים את האינטרנציה המתרקבת כי באופן טבעי מתנגד לשינויים בתדירות גבוהה של PMUs מתאימים באופן ייחודי למדידת תדירות ואת שיעור השינוי של תדירות (RoCoF) עם דיוק גבוה. RoCoF מהיר מאפשר שמירה על חוסר איזון דור חמור, ולוגיקה מבוססת סינכרון יכול לגרום תגובה מהירה של מערכות אנרגיה, לרסן, מעומסים גבוהים של פעילות גופנית, או ממגבלות זמן קצר יותר, או קבוע, עד היום, על ידי פעילות גופנית, או יותר, או יותר, יש מגבלות זמן קצר יותר, או קבוע של מערכות זמן קצר יותר, או יותר, על ידי מערכתית, יש מגבלות זמן קצר יותר, על ידי מערכתיות, על ידי רציונכרונכרונכרונכרונכרונכרונכרונכרונכרונכרונכרונכרונכרונכרונכרונכרונכרונכרונכרונכרונכרונטרופיה, על ידי מערכות זמן קצר יותר, על ידי מערכת זמן קצר יותר, על ידי מערכת זמן קצר יותר, על ידי מערכות זמן קצר יותר, 000 זמן קצר יותר, על ידי מערכת הפעלה של פעילות גופנית, 000 זמן קצר, 000 זמן קצר יותר, 000 זמן קצר יותר,

מערכות ניטור רחבות-שטחיות

מערכת ניטור רחב-שטח (WAMS) משלבת את PMUs, Phasor Data Concentrators (PDCs), רשתות תקשורת וכלים הדמיה לתשתיות מדרגיות. PMUs מותקנות במצע שנבחר באופן אסטרטגי תת-מתאים מעת לעת כדי לטפל בפרמטרים מקומיים PDCs, אשר מצטברים, זמן-מחדש, ו-buffer נתונים לפני שהוא מועבר למרכז-CDC או מרכז בקרה, או מרכזי של 2, אם הוא ממשיך ל-RDC.

הלב של המערכת הוא לוח המחוונים של הדמיה: תצוגות גיאו-ספטיות של זוויות שלב, אווסציל amplitude ותדירות, מגמות מתח, ותערות היפרדות זוויתיות. אלה הופכות אלפי נקודות נתונים לסימנים איראנים ראשוניים.לדוגמה, "גדר phase" על פני חיבור זמן חלש ידוע הופך אדום כאשר ההבדל הזווית הזווית הזווית מתקרבת בדרך כלל ליציבות.

תקנים ואיכות נתונים

קבלת החלטות אמינה תלויה בנתונים אמינים. IEEE C37.118.1 מגדיר בדיקות התאמה עבור PMUs, כולל גודל יציב, שלב, תדירות, ודיוק RoCoF, כמו גם תאימות דינמית לשינויים ומודולים גלנטים מודולים.השגיאה הכוללת של Vector משלבת גודל ושגיאות שלב באחוז אחד; שמירה על הטלוויזיה מתחת להפרעות היא חיונית עבור דגימות זיהוי מדויק של גירסאות של 2.5%.

איכות הנתונים מושפעת גם מבעיות שרשרת מדידה כגון שגיאות להפוך כלי, אנלוגי-ל-דיגיטלי לא לינאריות, ואלגוריתם estimation . Utilities חייב באופן קבוע calibrate PMUs ולאמת את הפלט שלהם נגד מדידות התייחסות.S.S.S.chrophasor Measurement Testment Testment Testment Test מספק דרך סטנדרטית לאמת תאימות, ומפעילי רשת רבים דורשים בדיקות מסוג לפני שתאפשר נזק ל-FERFERRIQ3FERR.

שיקולים אבטחת סייבר מוטבעים בארכיטקטורה של סינכרונרופטור.זרמי נתונים של PMU חייבים להיות מוגנים מפני גלישת GPS, אשר יכול להציג חותמות זמן כוזבות ולעוות מדידות phasor.כלי רכב רבים עכשיו ליישם שעונים GPS מחוסנים ובדיקה חוצה עם מקורות זמן אטומיים.הצפנה נתונים, אימות ודבקות ב-NERC קריטי הגנה (CIP) הם חובה, להבטיח כי הם ניתוקנרמול מערכות כאלה לא להפוך להתקפה.

סודיות אמיתית בעולם

היתרונות של טכנולוגיית סינכרון של טכנולוגיות הוכיחו על ידי פריסות בקנה מידה גדול ברחבי העולם.הכוח של הודו מערכת ההפעלה (POSOCO) כבר פרוס FLT:0 (0) אחת הרשתות הסינכרון הגדולות ביותר בעולם: 1, עם יותר מ-1,000 PMUs לספק חשיפה בזמן אמת ברחבי הרשת הלאומית.

בצפון אמריקה, המועצה לתיאום חשמל המערבי (WECC) והמזרחי מכשירו באופן נרחב את רשתותיהם עם PMUs תחת יוזמות במימון חוק התאוששות ומשיכת משיכת משיכת משיכת של 2009. מערכת ניטור של WeCC משתמשת בנתונים של עומס מסנכרונכרנים כדי לזהות מצבי חשיפה נמוכים של מערכת הבין-מדגם ולשלוח באופן אוטומטי אזהרות לרכזים; היא מונעת מ- 30 אחוזים של פעילות גופנית (ה) אשר עשויה לשפר באופן דומה של חשיפה ל-המערכת ה-מערכת ה-מערכת ה-מערכת ה-מערכת ה-מערכת ה-מערכת הבין-מערכת הבין-מערכת הבין-מערכת ה-מערכת ה-מערכת הבין-מערכת ה-מערכת הבין-מערכת ה-מערכת החיסונית (המערכת החיסונית) אשר עשויה לשפר את ה-מסוגלתולעתיתקה.

פרויקטים אירופיים כגון האיחוד האירופי במימון "WIDE" (Wide Area Monitoring and control for Transmission Capability Enhancement) הוכיחו כיצד תוכניות מבוססות סינכרון יכולות להגדיל את יכולת העברת הגבולות ללא היערכות אבטחה. in Japan, the Tokyo Electric Power Company (TEPCO) השתמשו ב- PMUs כדי לפקח על יציבותן של 50 הרץ ומערכות 60 לאחר מתן מדדי חירום של ULT1, כולל הנחיות סטנדרטיות של המכון הלאומי של LTF) ו-S (N) לתקנות טכנולוגיות (D.

ניהול נתונים ו- Analytics

אחת PMU מדווחת 60 phasors לשנייה מייצרת בערך 1.5 GB של נתונים ליום. רשת ארצית של מאות PMUs יוצר זרם מתמשך של terabytes כי חייב להיות ingested, מאוחסן, וניתח עם שקיפות נמוכה. פלטפורמות מיוחדות כגון OpenPDC, OSIsoft PI, ואגמים מבוססי Hadoop על נתונים הופיעו כדי לטפל נפח זה.

[הניתוחים שלאחר uniper Machine Learning to Classify Types, לחזות את המסלול של oscillations, ואפילו חיזוי מתח לחץ דקות קדימה. אלגוריתמים קלוסטרינג יכולים לזהות קבוצות של גנרטורים קוהרנטיים מהנתונים של סנכרון, עדכון מקבילות דינמיות מתעוררות באופן אוטומטי.לדוגמה, FLT:0k-means מקבץ 1FLT:1 מוחל ל מדידות PMU יכול להפריד בין קבוצות אבטחה קצרות יותר, כגון זיהוי מיידי של אבטחה, כגון קבוצות אבטחה, 000.

שילוב של נתוני סינכרונרופואור עם מקורות נתונים אחרים ברשת – כגון תחזית מזג אוויר, מחירי שוק ובריאות נכסים – הוא פתח הזדמנויות חדשות לניהול רשת הוליסטית.לדוגמה, שילוב הערכות טעינה קו מבוסס PMU עם מודלים דינמיים דירוג מאפשר למפעילים להגדיל את יכולת ההעברה בבטחה בתנאי מזג אוויר נוחים.

שיקולים אבטחת סייבר

מכיוון שנתוני סינכרון משפיעים על החלטות בקרה קריטיות, כל פשרה של היושרה שלה יכולה להיות השלכות מבצעיות מיידיות. GPS spoofing התקפות - שבו אות GPS כוזב משנה חותמת זמן של PMU - יכול לשנות זוויות של שלב המעבר על ידי עשרות מעלות, גורם אזעקה כוזבת או פעולות הגנה לא נכונות.מיגציה כולל שימוש במקלטי זמן רב-קופים (למשל, פרוטוקול GSLOS) עם דיוק של 15TP) עם גיבוי צבאי (pS) עם דיוק (pstation) ו-S) עם דיוק (pidation) עם כמה לחץ דם בזמן הפעלה) כולל שימוש ב-15TPS) עם גיבוי של שעון CTPS) כולל שימוש ב- 15TPS) עם דיוק (pidation) עם דיוק (pidation) עם דיוק (pST) עם גיבוי של שעון עם גיבוי של 15TPS) עם דיוק (pidation) עם גיבוי של שעון עם גיבוי של שעון עם גיבוי של שעון עם דיוק (pidation) עם דיוק (pidation) עם דיוק (pidation) ו-R.

מעבר לשלמות הזמן, העברת נתונים בטוחה מאוכמת באמצעות IEC 61-905 ו- NISTIR 7628 קווים מנחים, אשר ממליץ על ניהול מפתח קריפטוגרפי ובקרת גישה מבוססת תפקידים. מפעילי שידור רבים פועלים כעת כדי להתאים את רשתות הסינכרון שלהם עם תקני ה- NERC CIP, הדורשים ניהול שינויים קפדני, ניטור ובדיקת משימות תקופתיות.

נהגים כלכליים ודיפלומטיים

המקרה העסקי לסנכרנרופס מתחזק על ידי מנדטים רגולטוריים ושיפורים באמינות ניכרת בארצות הברית, NERC StandardFLT:0PRC-002-2-2sFLT:1 דורש ישויות מסוימות להתקין ציוד ניטור הפרעות, אשר לעתים קרובות כולל PMUs. FERC Order 764 מאפשר התאוששות ארצית של השקעות בעקב בזמן אמת וכלים של מודעות.

מחירי PMU נפלו באופן משמעותי, מעשרות אלפי דולרים לפני עשור לכמה אלפי היום, מה שהופך את הפריסה כלכלית אפשרית אפילו עבור שירותים קטנים יותר.ההפחתה המתהווה של דקות מחוץ לרשת, ניצול נכסים משופר, והשקעות הון מופחת בקווי שידור חדשים להוסיף חזרה על ההשקעה. A עלות-תועלת ניתוח על ידי מכון מחקר כוח חשמלי (EPRI) העריכו כי היקף של USSropH יכול לשפר את יעילותם של 1.5 מיליארד דולר, 000 דולר, 000 דולר, 000 דולר, 000 דולר, 000 דולר, 000 דולר, 000 דולר, 000 דולר, 000 דולר, 000 דולר, 000 דולר, 000 דולר, 000 דולר, 000, 000 דולר, 000 דולר, 000 דולר, 000, 000, 000, 000 דולר, 000, 000 דולר, 000 דולר, 000 דולר, 000, 000 דולר, 000, 000, 000, 000 דולר, יכול היה יכול לשפר את יעילות ניהול נכסים, 000 דולר, 000 דולר, 000 דולר, 000, 000, 000, 000 $, 000, 000 $, 000, 000 $, 000, 000, 000 $, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 $, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000,

מגמות עתידיות

Synchrophasors הם מוכנים להיות עמוד השדרה של מערכות ניהול רשת הדור הבא.אינטגרציה עם בינה מלאכותית ולמידה מכונה תאפשר לא רק זיהוי דפוס אלא ניתוח מרשם - תוך כדי מינוף פעולות שליטה בזמן אמת כדי לשמור על שולי יציבות.תאומים דיגיטליים של רשת החשמל, ניזונים על ידי זרמי PMU, יאפשרו למפעילים להפעיל "מה-אם" תרחישים במקביל לפעילות חיה, אנטי-מפטי כיצד יגיבוכות יכולות להגיב על ידי שימוש במקרים של פעילות דיגיטלית, כדי לרפא את ההשפעה של גנרטורים.

מחשוב קצה ברמת ההשתתפות יבצע עיבוד נתונים ראשוני של PMU, תמצית תכונות ועברת רק אירועים רלוונטיים למרכז הבקרה, ובכך להפחית את הביקוש רוחב פס.זה חשוב במיוחד כמו מספר PMUs; עיבוד קצה יכול להפחית את נפח הנתונים על ידי 90% או יותר תוך שמירה על המידע הדרוש עבור ניטור רחב של אנרגיה מבוזרת, PMUs יהיה לפקח יותר ויותר לפקח על רמות נמוכות, האכלה מרחוק (MSD) כדי לספק בקרת טמפרטורה מתקדמת (MS) עם מספר פונקציות הפעלה מהירה של ניהול נתונים.

התקנים מתפתחים גם לתמיכה ביישומים מתקדמים יותר של ה-Reporting-rate (למשל, 240 דגימות לשנייה) ו-Pre-to-point הזרמה לאפליקציות ברמת הגנה.ההתכנסות של טכנולוגיית הסינכרונכרוטור עם IEC 61850 מבוססי תת-מערכת מבוססת-מערכת מבוססת-מערכת מבוססת-התרגילה תמשיך לייעל עוד יותר ויפתח פונקציות הגנה רחבות חדשות שיכולות לבודד חלקים פגומים במהירות חסרת תקדים ובחירתיות, כמו למשל, כמו למשל, יכולות לפעול קונסולה של מערכת הפעלה של 20 דינמית, כדי להפעיל מערכת הגנה דינמית, כמו גם דינמית, כמו גם דינמית, כמו גם קונסולריתוקטיבית-עשרים, כמו גם קונסוליתיתיתיתיתיתיתית של מערכת הגנה, כדי למנוע פונקציות הגנה, כמו גם קונסולריתוקטיבית-מ"מ"מ"כ קונסולריתוקטיבית-יתר של 20, אשר יכולות לפעול קונסולית אבטחה של פונקציות הגנה רחבה יותר, כמו גם קונסולה, כמו גם קונסולה, כדי למנוע פונקציות הגנה רחבה יותר של מערכת הגנה רחבה יותר, כמו גם קונסולה, כמו גם פונקציות הגנה רחבה יותר של 20, כמו גם קונסולה, כמו גם קונסוליתיתיתית

מסקנה

Synchrophasors עברו ממעבדות מחקר לליבת התפעולית של רשתות חשמל בקנה מידה גדול ברחבי העולם. על ידי מתן אוזן מהירה, מדויקת וסנכרון המדידות, הם נותנים מפעילי מערכת את המודעות הסיטואציה הנדרשת כדי לזהות ולצמצם את ההסתברות לפני שהם מסלימים.השילוב המתמשך של חומרת PMU, ניתוח נתונים גדולים ופרוטוקולים תקשורת מאובטח הופך את החזון של מערכת הפעלה עצמית, reilients יעיל לתוך רשת מעשית, מבטיח כי הם ממשיכים להיות עקביות מתקדמות של מערכות בקרה, שמירה על ידי שיפור יעילות ולהבטיח כי הם ממשיכים סטנדרטים מתקדמים, שמירה על ידי שיפור יעילות גבוהה של מערכות בקרה מתקדמת ולהבטיח כי הם ממשיכים תקנים מתקדמים, שמירה על ידי שיפור יעילות גבוהה יותר, שמירה על ידי שיפור יעילות של יעילות גבוהה יותר ויותר יעיל של יעילות של יעילות גבוהה של מערכות תקשורת יעילה של יעילות גבוהה של יעילות ולהבטיח כי הם ממשיכים תקנים מתקדמים של יעילות ומאובטחת אבטחה מתמשכת של מערכות בקרה, ולהבטיח כי הם ממשיכים תקנים מתקדמים, שמירה על ידי שיפור יעילות של מערכות תקשורת יעילה של יעילות ומאובטחת של מערכות תקשורת יעילה של מערכות יחסים יעילה של יעילות של יעילות של יעילות של מערכות יחסים יעילה של מערכות שמירה על ידי שמירה על ידי שיפור יעילות של מערכות בקרה מתמשכת של יעילות, שמירה על ידי שמירה על ידי שמירה על ידי שיפור