次世代パワーシステム向け蛍光体技術の動向

現代の電力網における蛍光技術の進化と成長のロール

Phasor テクノロジーは、Phasor 測定ユニット (PMUs) を中心に、ニッチラボツールから、電力システムにおける広域監視、保護、制御のコーナーストーンへと移行しました。これらのデバイスは、GPS タイムスタンプを使用して電圧および電流の phasors の測定を同期させ、広大な地理領域にわたって共通で正確な時間リファレンスを提供します。生成されたデータは、オペレータがリアルタイムでグリッドの動的状態を観察できるようになり、従来の SCADA は、デジタルシステムのデメリットやデメリットを期待できます。このデータは、今後の電力システムやデメリットを予測するような、新しいエネルギーテクノロジーが、その需要を把握することができます。

PMUの基礎と歴史の文脈

バージニアテックの研究者が先駆するシンクロ化されたファサー測定の概念は1980年代に遡ります。初期のPMUは多量で高価でしたが、従来のセンサーに見えないシステム全体のイベントをキャプチャする能力を実証しました。最初の商用PMUは1990年代に登場し、2003年北東ブラックアウト後に展開が加速され、より良い状況意識の必要性が強調されました。今日、PMUの数は、北米、ヨーロッパ、およびアジアのグリッドを形成する北東東北東ブラックアウトにインストールされています。

PMUの仕組み

PMUは、速度の上昇と電流波形を高速で測定します。通常、サイクルごとの30〜120サンプル、高精度の通信ネットワーク上のファーザー(マグニチュードとフェーズアングル)を計算します。各測定は、GPSタイミングを正確に1マイクロ秒以内にタイムスタンプします。結果のシンクロファサーは、IEEE C37.118規格を使用して通信ネットワーク上のファーザーデータコンセントレータ(PDC)に送信されます。 PDCは、PDCが複数の状態からデータを並列化し、それを解析する前に、PDCが、複数の状態の解析を解析し、PDCが行われます。

ファーザーテクノロジーの重要な新興トレンド

1. 精度と高速なデータ取得を強化

現代のPMUは、アナログ・ツー・デジタル・コンバーター、アンチエイリアシング・フィルタ、GPS受信機の改善のおかげで、これまでにない妨げられた正確さを達成します。新しい装置は、フェーズで0.1%以下のエラーと0.01度以下の誤差を持つファサーを計測することができます。この精度のレベルは、不安定性につながる可能性がある微妙な振動を検出するための重要なものです。さらに、標準30〜60フレームを超えるデータ転送速度が秒を超えた場合、これらのデータを転送する際の負荷は、240秒間を超える電力を転送するだけでなく、240秒間を超える電力が変化する可能性があります。または、これらのデータを転送する速度が、これらのデータを転送する可能性があります。

2. スマートグリッドとIoTプラットフォームとの深い統合

Phasor テクノロジーはもはやスタンドアローンシステムではありません。より広範なスマートグリッドアーキテクチャ内のデータソースになっています。ディストリビューション管理システム(DMS)、エネルギー管理システム(EMS)、モノのインターネット(IoT)プラットフォームとの統合により、自動制御アクションが実現します。たとえば、PMU データは、負荷のシーディング、コンデンサーバンクの切り替え、またはトポロジーのリアルタイムの変更をトリガーできます。 のデジタルサブステーション をさらに、IEC 850 接続を他の IE IE に接続します。

3. 端の計算およびローカルファーザーの処理

あらゆる高レートのファサーストリームを中央のPDCに転送すると、ネットワークを圧倒し、レイテンシビリティを向上させることができます。エッジコンピューティングは、PMUまたはローカルゲートウェイに直接分析をもたらし、データ量を減らし、ローカル応答を高速化します。モダンPMUには、振動検出や電圧安定性監視などのアルゴリズムを実行できる組み込みプロセッサが頻繁に含まれています。この傾向は、の分散制御]をサポートしています。サブステーションが、データセンターを管理しながら、ローカルコントロールを自動で共有しながら、ローカルコントロールを自動で制御します。

4. 高度なデータ分析と機械学習

PMUのデータの階層のボリューム — テラバイトスケール年間 1 回大規模ユーティリティの — 洗練された分析を要求します。機械学習 (ML) モデル、特に深い学習とランダムな森、強制発振、発電機のトリップ、またはカスケーディング障害などのイベントを予測するために、歴史的なシンクロファサーデータで訓練されています。これらのモデルは、人員が見逃す可能性がある不安定性を事前に識別することができます。例えば、 ベクトルは、予測システムと予測システムが組み込まれています。

より深い読書のための外的なリンク:

NREL - 蛍光体測定ユニット[

[IEEE - シンクロファサーデータの機械学習

5. PMUネットワークのサイバーセキュリティとレジリエンス

PMUはグリッド操作に不可欠になるため、サイバー攻撃のターゲットも魅力的になります。攻撃者はGPS信号をスプーアし、偽データをファザーストリームに注入したり、通信リンクを侵害したりすることができます。新興トレンドには、ハードウェアベースのセキュリティ、IPsecまたはTLSを使用した暗号化されたデータ伝送、GPS時間のソース(e.g.、IE-EE-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S

6. 広域監視、保護および制御(WAMPAC)

ワイドエリア監視、保護、制御(WAMPAC)のビジョンは、ファザーテクノロジーの多くの開発を主導しています。 WAMPACシステムは、相互接続されたグリッド全体を監視し、エリア間の振動を検出し、広域保護スキームを実装して、停電を防ぐことができます。例えば、WAMPACシステムは、相互接続されたグリッド全体を監視し、接続された領域間の振動を検出し、WAMPACが湿った島に分散する機能を備えています。たとえば、WAMPACは、WAT:0の調整協議会(Western Electricity Coordinating Council)が、北米のが、D]を、D-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S-S

7.再生可能エネルギー・分散エネルギー資源(DER)のサポート

可変的な再生可能エネルギーの統合 — 風、太陽 — および屋上の太陽光発電や蓄電池の課題などの分散リソースグリッドの安定性。 PMU は、速度、同期測定を提供し、分散性を管理するのに役立ちます。たとえば、ファサーデータは、大規模なソーラーファームのリアルタイム出力を追跡し、電力のスイングを予測することができます。配電レベル PMU (マイクロPMU) は、DER-rich を監視するための新興企業です。これらのマイクロPMU は、低電圧の逆流器を計測し、パワースイングを検知し、データを効率性を向上します。

8. GPSへの時間同期の代替

時間の同期のためのGPSに依存することは、既知の脆弱性です。ジャムやスプーフィングは、PMUの精度を低下させる可能性があります。研究は、ホワイトウサギプロトコル(WR)などの代替品を探しています。これは、イーサネット上のサブナノ秒の同期を達成し、IEEE 1588v2規格を使用して光ファイバータイム転送を実現します。ローカルの高安定性オシレータ(例えば、チップスケール原子時計)とGPSを組み合わせたハイブリッドシステムは、特にGPSの精度を向上させることができます。これらのインフラストラクチャは、GPSの精度を向上させることができます。

チャレンジと障壁をフル展開

約束にもかかわらず、高度なファサール技術の広範な採用は、いくつかのハードルに直面しています。 ] - ハードウェアとデータ管理インフラストラクチャの両方 - より小さなユーティリティを劣化させます。 []]相互運用性異なるベンダーからのPMU間の問題は残っていますが、IEEE C37.118.2-2011標準は、データ収集の要件を満たしていますと、異なるファサードは、異なるベンダー間の問題が残っています。 [FLT:]と、別のファサードは、異なるファサードの要件の要件を満たす必要があります。 [FLT:[FLT:]とデータが、異なるファサードは、またはデータが異なるファサードは、異なるファサードは、異なるファサードの要件を満たしています。 [FLT:[FLT:[FLT:[FLT:]と異なるファサードは、またはファサードは、異なるファサードは、またはデータが、異なるファサードは、異なるファサードは、異なるファサードは、異なるファサードは、またはファサードは、異なるファサー

未来の展望:次世代のファーザーシステム

今後、ファサール技術は、他の新興グリッド技術と相関する可能性が高い。[の数字ツインの開発]]は、モデルの校正と検証のためにリアルタイムのPMUデータに依存します。 []5Gセルラーネットワーク]は、分散グリッドからPMUデータに必要な低レイテンシビリティ、高帯域幅通信を提供することができます。長期的には、MULT]は、より高速なデータと、より正確な測定を行ない、PMUデータが、より高速に測定できる[FLT]と、PMUは、より詳細な測定が、より高速な、より高速な、より詳細な測定を、より高速な、PMU(PMU(PMU)、より高速な、より詳細な測定を、より高速な、より高速な、より高速な、および、より高速な、および、より高速な、より詳細な測定を、より詳細な測定を、より詳細な測定を、より高速な、より高速な、より高速な、より高速な、より高速な、より高速な、より高速

外部リンク:米国エネルギー省 - シンクロファサー技術概要

コンテンツ

Phasor テクノロジーは、ハードウェア、ソフトウェア、通信の進歩によって駆動される変革を受けています。精度、エッジ分析、機械学習、および再生可能エネルギーとの統合を強化することで、パッシブモニタリングからアクティブコントロールまで PMU の役割を拡大しています。コスト、サイバーセキュリティ、相互運用性などの課題は、明日の傾向は明らかです。将来の電力システムは、高速で同期され、インテリジェントなファサー測定によって、安定性、効率、および弾性を維持します。今後は、PMU の普及が不可欠であることを確認します。これらは、PMU トランスフォーマートトランスフォーメーションの普及と、PMU トランスポートの効率性を向上し、PMU トランスポートトランスポートトランスポートトランスポートトランスポートトランスポートトランスポートとトランスポートトランスポートトランスポートトランスポートトランスポートトランスポートトランスポートトランスポートトランスポートとトランスポートトランスポートトランスポートトランスポートトランスポートトランスポートトランスポートトランスポートトランスポートトランスポートトランスポートトランスポートトランスポートトランスポートトランスポートトランスポートトランスポートトランスポートトランス