控制智能电网

电力不像水一样流动，随着越来越多的可再生资源的加入，美国电网的可靠性正在下降。电网现代化橡树岭国家实验室(ORNL)电力和能源系统小组负责人马克·巴克纳(Mark Buckner)说，需要继续允许可再生能源和其他能源的持续预期增长。

智能电网的发展

巴克纳拥有应用人工智能博士学位，此前在ORNL的机器学习领域工作。他在2016年NIWeek上讨论了智能电网实施的机遇和挑战。下面总结了八点。

1.规定:智能电网的发展速度比一些人预期的要慢，因为在一个受监管的行业中，配电、输电和发电资产可能有不同的所有者。

2.分销系统的进步可能比传输或大型发电发生得更快，因为随着控制点数量的增加，更需要非常精确的控制和更多的编排。随着技术进步，有必要装备工程师，并教育客户如何使用下一个能源杀手级应用程序。

3.大数据:要解决创建和维护智能电网的问题，需要的数据太多了。在数据测量点附近的边缘智能将会有所帮助。这些举措是必要的;几个州一直在考虑停止并网可再生能源，直到并网能力赶上。

4.电网现代化:与能源部电网现代化计划(GMI)相关的许多聪明人一直致力于升级我们的电力基础设施，这些基础设施已经为我们提供了良好的服务，但需要更新以应对新出现的威胁、快速增加的可再生能源发电(通常增量要小得多，而且比传统发电在更多的地方)、极端事件和新服务。

5.加快网格研究的现代方法:Scrum方法(在一半的时间内完成两倍的工作)是用于创建加速网格研究的开放框架的计划之一。原型平台正在研究微电网和纳米电网的设计以及与公用事业的连接，正在创建演示站点，并正在进行加速测试。

6.小型系统的更高可见性和管理:这些努力包括一个具有综合能源服务的增材制造基地;电力线导体加速测试装置;纳米电网站点，电动汽车(EV)电池通过智能逆变器帮助平衡电网负载;家用发电机和电池管理系统;使用降级的电动汽车电池进行二次存储。

7.模拟推进研究:网格模拟软件为高级网格研究提供了一个开放的框架。高速模型有助于实时网格调整，因为它现在存在于该领域。能够离线监控小型(或大型)可再生(或其他)发电或存储资源，并与电网同步，以实现更智能的负载平衡。正在开发中的IEEE时间敏感网络(TSN)正在使用(见图)。

8.电网弹性和网络安全:演习正在使用机器学习、人工智能和大数据来检测、隔离威胁并从威胁中恢复。

智能自动化、控制和监控的进步可以帮助电力所有者和用户重新考虑智能电网的功能。

马克·霍斯克，内容经理，CFE Media，控制工程，mhoske@cfemedia.com．

在线额外

了解更多IEEE时间敏感网络(TSN)控制工程文章．

从ORNL了解更多关于能源部电网现代化计划的信息。

从美国国家标准与技术研究所(NIST)了解更多关于智能电网框架的信息控制工程篇文章。

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