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Smart Grid-Bereitstellung, was wir bisher getan haben

Smart-Grid-Technologiebereiche

Abbildung 1 - Bereiche der Smart-Grid-Technologie

Smart-Grid-Technologien

Die vielen Smart-Grid-Technologiebereiche - jederBestehend aus einzelnen Technologien - das gesamte Netz von der Erzeugung über die Übertragung und Verteilung bis hin zu verschiedenen Arten von Stromverbrauchern. Einige der Technologien werden aktiv eingesetzt und gelten sowohl in der Entwicklung als auch in der Anwendung als ausgereift, andere wiederum müssen weiterentwickelt und demonstriert werden.

KERNPUNKT - Intelligente Netze umfassen eine Vielzahl von Technologien, die sich auf das Stromsystem erstrecken.

Ein vollständig optimiertes Stromsystem wird alle Technologiebereiche in einsetzen Abbildung 1 über. Es müssen jedoch nicht alle Technologiebereiche installiert werden, um die „Intelligenz“ des Netzes zu erhöhen.


Weiträumige Überwachung und Steuerung

Echtzeitüberwachung und Anzeige von Antriebssystemkomponenten undDie Leistung, über alle Verbindungen hinweg und über große geografische Gebiete hinweg, hilft den Systembetreibern, die Komponenten, das Verhalten und die Leistung von Stromversorgungssystemen zu verstehen und zu optimieren. Fortschrittliche Systembetriebstools vermeiden Stromausfälle und erleichtern die Integration variabler erneuerbarer Energiequellen.

Überwachung und Kontrolle Technologien zusammen mit fortschrittlicher Systemanalyse - einschließlich weiträumiger Situationsbewusstsein (WAR EIN), großflächige Überwachungssysteme (WAMS) und weiträumiger adaptiver Schutz, Steuerung und Automatisierung (WAAPCA) - Daten generieren, um Entscheidungen zu treffen, weiträumige Störungen abzumildern und Übertragungskapazität und Zuverlässigkeit zu verbessern.

Integration von Informations- und Kommunikationstechnologie

Zugrunde liegende Smart-Grid-Kommunikationsinfrastruktur, unabhängig davon, ob sie private Kommunikationsnetze (Funknetze, Meternetze) oder öffentliche Betreiber und Netze (Internet, Mobilfunk, Kabel oder Telefon), unterstützt die Datenübertragung für den verzögerten und Echtzeitbetrieb sowie während Ausfällen.

Neben Kommunikationsgeräten von BedeutungComputer-, Systemsteuerungs- und Enterprise Resource Planning-Software unterstützen den wechselseitigen Informationsaustausch zwischen den Interessengruppen und ermöglichen eine effizientere Nutzung und Verwaltung des Netzes.


Erneuerbare und verteilte Generationsintegration

Integration erneuerbarer und dezentraler Energieressourcen - von großem Umfang auf Übertragungsebene, mittlerem Umfang auf Verteilerebene und kleinem Maßstab in Geschäfts- oder Wohngebäuden - können Vorteile für die Zustellbarkeit und Steuerbarkeit dieser Ressourcen und für den Betrieb des Stromsystems bieten.

Energiespeichersysteme, sowohl elektrisch als auch für den Außeneinsatz, können solche Probleme lindern, indem sie die Erzeugung und Abgabe von Energie voneinander trennen. Intelligente Netze können helfen Automatisierung der Steuerung Erzeugung und Nachfrage (zusätzlich zu anderen Formen der Nachfragesteuerung), um einen Ausgleich zwischen Angebot und Nachfrage zu gewährleisten.

Anwendungen zur Verbesserung der Übertragung

Es gibt eine Reihe von Technologien und Anwendungen für das Übertragungssystem.

Verwendet werden flexible Wechselstromübertragungssysteme (FACTS)zur Verbesserung der Steuerbarkeit von Übertragungsnetzen und zur Maximierung der Stromübertragungsfähigkeit. Der Einsatz dieser Technologie in bestehenden Linien kann die Effizienz verbessern und zusätzliche Investitionen erforderlich machen.

Es werden Hochspannungs-Gleichstrom- (HVDC) -Technologien verwendetVerbinden Sie Offshore-Wind- und Solarparks mit großen Stromgebieten, mit geringeren Systemverlusten und verbesserter Steuerbarkeit des Systems, um eine effiziente Nutzung von Energiequellen außerhalb von Lastzentren zu ermöglichen.

Dynamic Line Rating (DLR), der Sensoren verwendet, um die Stromführungsfähigkeit eines Abschnitts des Netzwerks in Echtzeit zu ermitteln, kann die Nutzung des vorhandenen Systems optimiert werden
Übertragungsvermögen, ohne das Risiko, Überlastungen zu verursachen.

Hochtemperatur-Supraleiter (HTS) Übertragungsverluste deutlich reduzieren und eine wirtschaftliche Fehlerstrombegrenzung bei höherer Leistung ermöglichen, auch wenn die Marktreife der Technologie diskutiert wird.


Verteilnetzmanagement

Verteilung und Unterstation erfassen undDie Automatisierung kann Ausfall- und Reparaturzeiten reduzieren, das Spannungsniveau aufrechterhalten und das Asset-Management verbessern. Die fortschrittliche Verteilungsautomatisierung verarbeitet Echtzeitinformationen von Sensoren und Zählern für die Fehlersuche, automatische Neukonfiguration von Abzweigen, Spannungs- und Blindleistungsoptimierung oder zur Steuerung der dezentralen Erzeugung.

Sensortechnologien können zustands- und leistungsabhängig sein Wartung von Netzwerkkomponenten, Optimierung der Geräteleistung und damit effektive Nutzung der Assets.


Erweiterte Messinfrastruktur

Erweiterte Messinfrastruktur (AMI) beinhaltet den Einsatz einer Reihe vonTechnologien - zusätzlich zu fortschrittlichen oder intelligenten Zählern, die einen wechselseitigen Informationsfluss ermöglichen und Kunden und Versorgungsunternehmen Daten zu Strompreis und -verbrauch sowie zu Zeit und Menge des verbrauchten Stroms zur Verfügung stellen.

AMI bietet eine breite Palette von Funktionen:

  1. Remote-Preissignale für Verbraucher, die Preisinformationen zur Nutzungszeit liefern können.
  2. Möglichkeit, die Energieverbrauchsdaten der Kunden für alle erforderlichen Zeitintervalle oder nahezu in Echtzeit zu erfassen, zu speichern und zu melden.
  3. Verbesserte Energiediagnose durch detailliertere Lastprofile.
  4. Die Möglichkeit, Ort und Ausmaß von Ausfällen aus der Ferne zu ermitteln, ist über eine Messfunktion möglich, die ein Signal sendet, wenn das Messgerät ausgeht und die Stromversorgung wiederhergestellt ist.
  5. Remote-Verbindung und -Trennung
  6. Verlust- und Diebstahlerkennung.
  7. Fähigkeit eines Energiedienstleisters im Einzelhandel, seine Einnahmen durch ein effektiveres Inkasso und Schuldenmanagement zu steuern

Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge

Die Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge übernimmt die Abrechnung, Planung und andere intelligente Funktionen für das intelligente Laden (Netz an Fahrzeug) bei niedrigem Energiebedarf. Langfristig ist davon auszugehen, dass eine große Ladeanlage Hilfsdienste für das Energiesystem bereitstellen wird, wie etwa Kapazitätsreserve, Spitzenbelastung und Fahrzeug-zu-Netz-Regelung.

Dies umfasst die Interaktion mit AMI- und Kundensystemen.


Kundenseitige Systeme

Kundenseitige Systeme, die zur Hilfe dienenVerwaltung des Stromverbrauchs auf Industrie-, Dienstleistungs- und Wohnebene, einschließlich Energiemanagementsystemen, Energiespeichern, intelligenten Geräten und dezentraler Erzeugung

Durch In-Home-Displays / Energiedashboards, intelligente Geräte und lokale Speicher können Energieeffizienzsteigerungen und Spitzenabsenkungen beschleunigt werden.

Die Nachfrageantwort umfasst sowohl manuelle Kundenreaktions- und automatisierte, preisabhängige Geräte und Thermostate, die an ein Energiemanagementsystem angeschlossen oder mit einem Signal des Energieversorgers oder des Systembetreibers gesteuert werden

Zusammenfassung

Technologiebereich Hardware Systeme und Software
Weitbereichsüberwachung
und Kontrolle
Zeigermesseinheiten (PMU) und andere Sensorausrüstung Aufsichtskontrolle und Datenerfassung (SCADA), Weitbereichsüberwachungssysteme (WAMS), weiträumiger adaptiver Schutz, Steuerung und Automatisierung (WAAPCA), weiträumiges Situationsbewusstsein (WASA)
Information
und Kommunikation
Technologieintegration
Kommunikationsausrüstung (Netzleitungsträger, WIMAX, LTE, RF-Maschennetz, Mobilfunk), Router, Relais, Switches, Gateway, Computer (Server) Enterprise-Resource-Planning-Software (ERP), Kundeninformationssystem (CIS)
Erneuerbar und vertrieben
Generationsintegration
Ausrüstung zur Konditionierung von Strom und Netz, Kommunikations- und Steuerungshardware
zur Erzeugung und Ermöglichung von Speichertechnologie
Energiemanagementsystem (EMS), Verteilungsmanagementsystem (DMS), SCADA, geografisches Informationssystem (GIS)
Übertragungsverbesserung Supraleiter, FACTS, HGÜ Analyse der Netzwerkstabilität, automatische Wiederherstellungssysteme
Verteilungsnetz
Verwaltung
Automatisierte Schließer, Schalter und Kondensatoren, dezentral gesteuerte Erzeugung und Speicherung, Transformatorsensoren, Draht- und Kabelsensoren Geografisches Informationssystem (GIS), Verteilungsmanagementsystem (DMS), Ausfallmanagementsystem (OMS), Workforce Management System (WMS)
Erweiterte Messung
Infrastruktur
Smart Meter, In-Home-Displays, Server, Relais Zählerdaten-Managementsystem (MDMS)
Aufladung von Elektrofahrzeugen
Infrastruktur
Ladeinfrastruktur, Batterien, Wechselrichter Energieabrechnung, Smart-Grid-to-Vehicle-Charge-Verfahren (G2V) und Entladung von Vehicle-to-Grid-Verfahren (V2G)
Kundenseitige Systeme Intelligente Geräte, Router, In-Home-Display, Gebäudeautomationssysteme, Wärmespeicher, intelligenter Thermostat Energiedashboards, Energiemanagementsysteme, Energieanwendungen für Smartphones und Tablets

Ressource: Technologie-Roadmap - Intelligente Netze

Bemerkungen:
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