Phasor Technology와 그 진화를 이해

Phasor 측정 단위 (PMU)에 집중된 Phasor 기술에는 현대 힘 체계 감시의 코너스톤이 있습니다. 이 장치는 넓은 지역, 격자 건강의 정확한 그림을 제공의 맞은편에 동기화된 전압 및 현재 측정을 붙잡습니다. 태양 전지판과 같은 분배한 에너지 자원 (DERs)의 상황에, 풍력 터빈 및 건전지 저장, phasor 자료는 통신수가 분산한 발생의 variability 그리고 복잡성을 관리하는 가능하게 합니다. 이 기술의 진화는 기본 체계에, 통합된 격자 체계의 고속 감시를 반영하기 위하여 통합된 격자 체계의 진화를 반영했습니다.

Basic Monitoring에서 고급 Analytics로

PMUs는 제한된 표본 추출 비율을 제안하고 필요한 전용 커뮤니케이션 인프라를 제안했습니다. 오늘날, 마이크로 프로세서 디자인과 GPS 동기화에 있는 혁신은 초당 수천개의 구조에 표본 추출을 허용하고, microseconds 내의 시간 표본 추출 정확도와 더불어. 이 도약은 기능에 있는 뿐만 아니라 순간 시각 시각화 또한 진동 탐지, 포스트 파괴 분석 및 국가 추정 분석과 같은 진보된 분석 지원하지 않습니다. DER-rich 환경을 위해, 이 중요한 측정은 이 안정성이 급속하게 유지될 수 있는 곳에, 이 안정성이 급속하게 유지될 수 있는 곳에, 그것에게 중요한 측정을 유지하.

현대 PMUs의 주요 성분

현대 PMUs는 몇몇 진보된 성분을 통합합니다:

  • 고해상 아날로그-to-Digital Converter (ADCs) 저소음과 높은 불순으로 파형을 캡처합니다.
  • GPS 기반 시간 동기화는 다른 위치에서 측정을 완벽하게 정렬합니다.
  • Embedded Processing Unit phasor estimation 및 data Compression와 같은 로컬 컴퓨팅을 수행 할 수 있습니다.
  • Secure Communication Modules IP 네트워크에 효율적인 데이터 전송을 위해 IEEE C37.118과 같은 프로토콜을 지원한다.

이 구성 요소는 필드 배포에 대 한 최소화 하 고 경화, 배포 지류에 설치에 적합, DER 상호 연결 지점에서, 심지어 내부 인버터 인클로저.

Phasor Technology의 최근 혁신

지난 10년간의 연구자들은 재생 에너지와 분산 세대의 발전을 더 높은 침투를 처리 할 필요가 있는 phasor 기술에 급속한 발전을 보였습니다. 이러한 혁신은 정확성, 통합, 배포 유연성 및 보안에 중점을 둡니다.

향상된 정확도 및 해상도

새로운 PMUs는 태양 농장 또는 풍력의 급격한 변화에 따라 클라우드 커버로 인해 동적 조건 하에서 개선 된 정확도를 자랑합니다. 최신 IEEE 표준 C37.118.1a-2014은 보호 및 모니터링 응용 프로그램에 대한 성능 클래스 (P 및 M)을 정의합니다. Taylor-Fourier 변형과 Kalman 필터링과 같은 알고리즘의 혁신은 PMUs가 가장 실제 시나리오에서 1% 미만의 전체 벡터 오류 (TVE)를 사용하여 정확도를 유지하도록합니다. 이 정밀성적 인 문제의 정확성은 작은 품질 및 신속한 문제로 인한 작은 문제의 가능성을 감지하는 것입니다.

Smart Grid Platform과 통합

Phasor 데이터는 더 이상 침묵하지 않습니다. 현대 혁신은 ]seamless 통합]를 분산 에너지 자원 관리 시스템 (DERMS), 고급 배포 관리 시스템 (ADMS) 및 SCADA를 포함한 스마트 그리드 플랫폼과 함께 가능하게 합니다. 이 통합은 인버터 설정점 또는 헛간 비범성 부하를 조정하는 것과 같은 자동화 제어 작업을 허용하며, phasor-derived 데이터에 기반합니다. 예를 들어, uphastilization은 Cynchronization의 표준을 사용하여 API를 사용하여 실행하는 데 도움이 될 수 있습니다.

Miniaturization 및 확장 가능한 배포

반도체 기술 및 포장 분야에서의 발전은 miniaturized PMUs]를 생산하고 있으며, 기존 단위보다 훨씬 작으며 저렴합니다. 이러한 마이크로-PMUs (μPMU)는 유통 수준의 모니터링을 위해 설계되었으며, 공간과 비용은 제약이 있습니다. 그들은 스마트 인버터, 보호 릴레이 및 심지어 전력 미터로 통합 될 수 있습니다. 이 확장성은 배포 네트워크의 수백 PMUs를 배포 할 수 있으며, 그 중 일부는 전압 및 전류를 제어하는 장치와 같은 방사성 장치와 같은 방사성 장치가 있습니다.

Phasor Systems의 Cybersecurity 증진

PMU 네트워크의 NERC CIP(Critical Infrastructure Protection) 표준을 채택한 phasor 시스템은 더 연결되고, 사이버 보안은 중요한 초점이 되었습니다. 최근 혁신은 암호화된 통신 프로토콜을 포함합니다. PMU 데이터 스트림의 경우, 구성에 대한 역할 기반 액세스 제어, 그리고 spoofed 또는 tampered 측정을 식별하는 anomaly detection 알고리즘이 포함되어 있습니다. PMU 네트워크의 NERC CIP(Critical Infrastructure Protection) 표준의 채택은 여러 가지 이해관계자가 위험에 대한 위험에 대한 위험에 대한 위험에 대한 위험이 있습니다.

분산 에너지 자원의 응용

DERs에 대한 고급 phasor 기술의 기본 장점은 이전에 대량 전송 그리드에 예약 된 동일한 정밀도와 분산 시스템을 관찰하고 제어하는 능력입니다. 이 섹션은 특정 응용 프로그램을 탐구합니다.

태양과 풍력 통합

태양과 풍력 자원은 전압 변동, 주파수 편차 및 역전 전력 흐름을 일으킬 수있는 가변성을 소개합니다. PMUs는 태양 농장 또는 풍력 공원의 일반적인 연결 (PCC)의 지점에 설치되어 반응력 흐름, 고조파 콘텐츠 및 동적 전압 응답에 고해상도 데이터를 제공합니다. 이 데이터는 실행 인버터 제어을 원활한 출력하고 제한 내에서 전압을 유지합니다. 큰 풍력 터빈에서, 비동기 및 비동기 보호 시스템의 손상을 감지 할 수 있습니다.

에너지 저장 관리

배터리 에너지 저장 시스템 (BESS)는 충전 및 출력 결정에 대한 빠르고 정확한 데이터에 의존합니다. PMUs는 하위 두 번째 간격에서 충전, 온도 및 전력 출력의 상태를 모니터링 할 수 있습니다. BESS 컨트롤러와 통합되면 phasor 데이터는 [[FLT :0]] 빠른 주파수 응답[FLT :1] (밀리 초 이내) 및 합성 관성 규정을 지원합니다. 이것은 기존의 발전기가 감소하고있는 높은 재생 가능 침투와 함께 특히 귀중한 그리드에 특히 유용합니다. PCOM는 배터리를 최적화하고 배터리를 최적화 할 수 있습니다.

Microgrid 조정

마이크로그립은 그리드 연결 또는 섬 모드에서 작동 할 수있는 마이크로그립은 파서 기술에서 크게 도움이됩니다. 마이크로그립 내에서 주요 노드에 배치 된 PMU는 [[FLT : 0]]에 필요한 동기화 된 측정을 제공합니다. [FLT : 1] 및 DER 중의 부하 공유. 섬세하면서 파서 데이터는 전압 및 주파수 규제에 대한 조정 인버터. 마이크로그립은 현재 PMUs의 정적 인 각도에 따라 상향을 유지하면서, 현재의 정적 인 그리드를 조정하고, 정적 인 그리드를 통해 전달하는 것을 보장합니다.

Grid Resilience 및 효율성에 대한 영향

더 넓은 전력 시스템에 대한 tangible 개선으로 번역된 혁신. 향상된 phasor 기술 직접 방해에 대한 그리드 탄력을 강화하고 효율적인 작동을 지원합니다.

실시간 Disturbance 탐지

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동적 부하 균형

분산 에너지 자원은 제대로 관리되지 않는 경우 부하 불균형을 일으킬 수 있습니다. Phasor 측정은 수백 개의 지점에서 전력 흐름의 규모와 방향에 대한 정보를 제공합니다. 시스템 운영자는 이러한 데이터를 사용하여 dynamic load balancing feeders and substations, 이는 손실을 최소화하고 인프라 업그레이드에 대한 필요성을 연기합니다. 고급 알고리즘은 자동으로 로드 탭 변경자, 커패시터 은행을 조정할 수 있으며, 전압 및 전압을 최적화하고 최적화하여 전압을 최적화합니다.

phasor 기술은 계속해서 진화하고 있습니다. 인공 지능을 통합하는 속도 향상에 대한 연구 우선 순위 초점과 글로벌 상호 운용성을 보장.

인공지능과 기계 학습

과거의 phasor 데이터에 훈련된 기계 학습 모델은 잠재적 인 불안, 장비 고장 및 재생산 패턴을 예측할 수 있습니다. 예를 들어, 신경 네트워크는 oscillatory 이벤트를 분류하고 즉시 정확한 행동을 추천하는 데 사용될 수 있습니다. PMU 데이터와 AI의 통합은 예측 유지 보수] 및 자기 치유 그리드 작업을 가능하게 할 것으로 예상됩니다. 이 시스템은 전통적인 모델에 기초하여 물리적 인 모델링을 인식하는 수백만의 데이터에서 학습합니다.

고급 통신 프로토콜

PMU 네트워크는 지연시간과 지원 높은 데이터 볼륨을 줄이기 위해 5G 및 광섬유 통신을 활용할 것입니다. IEC 61850 표준의 개발은 이제 phasor 데이터에 대한 지원을 포함, 허용 원활한 정보 교환 IEDs (intelligent 전자 장치) 및 PMUs 사이에. Edge 컴퓨팅은 또한 신흥, PMUs는 현지의 사전 데이터 처리, 즉 중앙 대역폭을 최소화하기 위해 중앙 대역폭을 최소화하기 위해 로컬 데이터 처리를 수행 할 수 있습니다.

표준화 및 상호 운용성

IEEE과 같은 조직의 노력 ]국가 표준 및 기술 연구소은 PMU 데이터 형식과 통신 프로토콜의 표준화를 구동한다. 이 보증은 다른 제조업체의 장비는 완벽하게 작동할 수 있다. DERs의 경우, IEEE 1547-2018과 같은 표준은 LT:2의 상호 연결에 대한 요구 사항을 지정한다. ]의 기술 지원은 다음과 같다. ]:2]:2]:2]:2]:2]:2]:2]:2]:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:

phasor 기술이 모니터링 도구가 아니라 그리드 제어의 필수적인 구성 요소 인 미래에 대한 이러한 추세 포인트. DERs는 지속적으로 proliferate, phasor-level 정밀도와 반응하는 능력은 신뢰할 수있는, 효율적인, 지속 가능한 에너지 시스템을 구축하는 데 필수적입니다.