Inafasiriwa moja kwa moja kutoka kwa Wikipedia ya Kiingereza na Tafsiri ya Google

Gridi ya umeme

Jumla ya mipangilio ya mitandao ya umeme. Mizigo na maonyesho ya mistari ya umeme ni kawaida kwa Ujerumani na mifumo mingine ya Ulaya.

Gridi ya umeme ni mtandao unaounganishwa wa kutoa umeme kutoka kwa wazalishaji kwa watumiaji. Inajumuisha vituo vinavyozalisha nguvu za umeme, mistari ya maambukizi ya voltage yenye nguvu kutoka vyanzo vya mbali na kudai vituo, na mistari ya usambazaji inayounganisha wateja binafsi. [1]

Vituo vya nguvu vinaweza kuwa karibu na chanzo cha mafuta , kwenye tovuti ya bwawa , au kutumia fursa za nishati mbadala , na mara nyingi ziko mbali na maeneo yenye wakazi wengi. Kwa kawaida ni kubwa sana kuchukua fursa ya uchumi wa kiwango . Nguvu ya umeme inayozalishwa imeongezeka kwenye voltage ya juu ambayo inaunganisha na mtandao wa umeme wa maambukizi ya umeme .

Mtandao wa nguvu wa maambukizi ya nguvu utahamisha umbali mrefu wa umbali, wakati mwingine katika mipaka ya kimataifa, hadi kufikia wateja wake wa jumla (kawaida kampuni inayomiliki mtandao wa umeme wa usambazaji wa umeme ).

Juu ya kuwasili katika substation , nguvu itakuwa alijiuzulu kutoka maambukizi cha voltage kwa voltage usambazaji ngazi. Kama inatoka kwenye sehemu, inakuingia kwenye wiring ya usambazaji. Hatimaye, wakati wa kufika kwenye eneo la huduma, nguvu imeshuka tena kutoka kwa voltage ya usambazaji kwenye voltage ya huduma zinazohitajika.

Gridi za umeme hutofautiana kwa ukubwa kutoka kwa kufunika jengo moja kupitia gridi za kitaifa ambazo zinafunika nchi nzima, kwa vijiji vya kimataifa ambavyo vinaweza kuvuka mabonde.

Yaliyomo

Historia

Nishati ya umeme ya awali ilizalishwa karibu na kifaa au huduma inayohitaji kwamba nishati. Katika miaka ya 1880, umeme ulipigana na mvuke, majimaji, na hasa gesi ya makaa ya mawe . Gesi ya makaa ya mawe ilipatikana kwa kwanza kwenye majengo ya wateja lakini baadaye ilibadilishwa katika mimea ya gasification iliyofurahia uchumi wa kiwango . Katika nchi zilizoendelea, miji ilikuwa na mitandao ya gesi ya bomba, kutumika kwa taa. Lakini taa za gesi zilizalisha mwanga mdogo, ulipoteza joto, ulifanya vyumba vya moto na kuvuta sigara, na zikawapa hidrojeni na monoxide ya kaboni . Katika taa za umeme za 1880 hivi karibuni zilipata faida ikilinganishwa na taa za gesi.

Makampuni ya matumizi ya umeme yalitumia faida ya uchumi wa kiwango na kuhamia kwa uzalishaji wa nguvu, usambazaji, na usimamizi wa mfumo. [2] Kwa maambukizi ya nguvu ya mbali umbali uliwezekana kwa vituo vya kuunganisha uwiano na kuboresha sababu za mzigo.

Nchini Uingereza, Charles Merz , wa ushirikiano wa ushauri wa Merz & McLellan , alijenga Kituo cha Nguvu cha Benki ya Neptune karibu na Newcastle juu ya Tyne mwaka wa 1901, [3] na mwaka wa 1912 alikuwa ameanzisha mfumo mkubwa zaidi wa nguvu nchini Ulaya. [4] Merz aliteuliwa kuwa kichwa cha Kamati ya Bunge na matokeo yake yaliyosababisha Ripoti ya Williamson ya 1918, ambayo pia iliunda Sheria ya Usambazaji wa Umeme wa mwaka 1919. Muswada huo ulikuwa hatua ya kwanza kuelekea mfumo wa umeme jumuishi. Sheria ya Umeme (Ugavi) wa mwaka wa 1926 ilisababisha kuanzisha Gridi ya Taifa. [5] Bodi ya Umeme ya Kati iliimarisha usambazaji wa umeme wa taifa na kuanzisha gridi ya kwanza ya AC inayofanana, inayoendesha kilovolts 132 na 50 Hertz . Hii ilianza kufanya kazi kama mfumo wa kitaifa, Gridi ya Taifa , mwaka 1938.

Umoja wa Mataifa katika miaka ya 1920, vituo vya utumishi viliunda ushirikiano wa pamoja ili kushiriki chanjo ya mzigo na uwezo wa kuhifadhi. Mwaka wa 1934, na kifungu cha Sheria ya Kampuni ya Uendeshaji wa Umma (USA), huduma za umeme zilijulikana kama bidhaa za umma za umuhimu na zilipewa vikwazo vilivyoainishwa na udhibiti wa udhibiti wa shughuli zao. Sheria ya Sera ya Nishati ya 1992 ilihitaji wamiliki wa mstari wa maambukizi kuruhusu makampuni ya kizazi cha umeme kufungua mtandao wao [2] [6] na kusababisha marekebisho ya jinsi sekta ya umeme ilivyotumia kwa jitihada za kujenga ushindani katika kizazi cha nguvu. Hakuna tena huduma za umeme zilijengwa kama unyeti wa wima, ambapo kizazi, maambukizi na usambazaji ulifanyika na kampuni moja. Sasa, hatua hizi tatu zinaweza kupasuliwa kati ya makampuni mbalimbali, kwa jitihada za kupata upatikanaji wa haki kwa maambukizi ya juu ya voltage. [7] : 21 Sheria ya Sera ya Nishati ya 2005 iliruhusu motisha na dhamana ya mkopo kwa ajili ya uzalishaji mbadala wa nishati na teknolojia za ubunifu zinazoendelea ambayo iliepuka uzalishaji wa chafu.

Nchini Ufaransa, umeme ulianza miaka ya 1900, na jumuiya 700 mwaka wa 1919, na 36,528 mwaka wa 1938. Wakati huo huo, mitandao ya karibu ilianza kuunganisha: Paris mwaka wa 1907 saa 12kV, Pyrénées mwaka wa 1923 saa 150 kV, na hatimaye karibu wote ya nchi iliyounganishwa mwaka wa 1938 kwa 220 kV. Mnamo 1946, gridi ya taifa ni dini zaidi duniani. Mwaka huo hali hiyo iliifanya sekta hiyo, kwa kuunganisha makampuni binafsi kama Électricité de France . Mzunguko huo ulikuwa wa kiwango cha 50 Hz, na mtandao wa 225kV unachukua nafasi ya 110 na 120. Kuanzia mwaka wa 1956, voltage ya huduma ni sawa na 220 / 380V, ikilinganishwa na 127 / 220V ya awali. Katika miaka ya 1970, mtandao wa 400kV, kiwango kipya cha Ulaya, unatekelezwa.

Vipengele

Sehemu kubwa ya grids ya Ulaya. Wengi ni wanachama wa Shirikisho la Uendeshaji wa Uendeshaji wa Ulaya .
Gridi ya usambazaji wa nguvu ya bara la Marekani ina karibu kilomita 300,000 (186,411 mi) ya mistari inayoendeshwa na takriban makampuni 500. Shirika la Kuaminika kwa Umeme la Amerika Kaskazini (NERC) linatawala wote.
Kuunganisha kwa moja kwa moja sasa kwa Ulaya ya magharibi - nyekundu viungo vilivyopo, kijani ni chini ya ujenzi, na bluu ni mapendekezo.
Ramani ya mtandao wa usambazaji umeme wa Japan, kuonyesha mifumo tofauti kati ya mikoa. Kwa kawaida kwa gridi ya kitaifa, mikoa tofauti huendesha mzunguko tofauti kabisa.

voltage

Gridi zimeundwa kutoa usambazaji kwa amplitudes kwa kiasi kikubwa. Hii inapaswa kupatikana kwa mahitaji tofauti, mizigo ya athari ya kutosha , na hata mizigo isiyo ya nishati, na umeme inayotolewa na jenereta na vifaa vya usambazaji na maambukizi ambayo hayaaminikani kabisa. [8]

Frequency

Gridi nzima inaendesha kwa mzunguko huo. Ambapo kuunganishwa kwa gridi ya jirani, inayoendesha kwa mzunguko tofauti, inahitajika, kubadilisha mzunguko inahitajika. Viungo vya juu vyenye viungo vya sasa vinaweza kuunganisha gridi mbili ambazo hufanya kazi kwa mzunguko tofauti au ambazo hazitumii synchronism.

Katika gridi ya synchronous jenereta zote zinapaswa kukimbia kwa mzunguko huo, na lazima iwe karibu sana katika awamu na kila mmoja na gridi ya taifa. Kwa jenereta zinazozunguka, gavana wa eneo hudhibiti kasi ya kuendesha gari, kudumisha kasi ya mara kwa mara kama mabadiliko ya upakiaji. Udhibiti wa kasi wa droop unahakikisha kwamba jenereta nyingi zinazofanana zinabadilisha mabadiliko ya mzigo kulingana na kiwango chao. Uzazi na matumizi lazima iwe na usawa katika gridi nzima, kwa sababu nishati hutumiwa kama inafanywa. Nishati ni kuhifadhiwa kwa muda mfupi mfupi na nishati ya mzunguko wa jenereta.

Ukosefu mdogo kutoka kwa mzunguko wa mfumo wa majina ni muhimu sana katika kusimamia jenereta binafsi na kutathmini usawa wa gridi ya jumla kwa ujumla. Wakati gridi inapozidi sana, mzunguko hupungua, na watawala hurekebisha jenereta zao ili nguvu zaidi ni pato ( kudhibiti kasi ya kudhibiti ). Wakati gridi ya taifa imepakia mzunguko wa gridi inaendesha juu ya mzunguko wa majina, na hii inachukuliwa kama dalili na mifumo ya Udhibiti wa Generation Generation kwenye mtandao ambayo jenereta inapaswa kupunguza pato lao.

Kwa kuongeza, kuna mara nyingi udhibiti wa kati, ambao unaweza kubadilisha vigezo vya mifumo ya AGC juu ya nyakati za dakika au zaidi ili kurekebisha zaidi mtiririko wa mtandao wa kikanda na mzunguko wa uendeshaji wa gridi ya taifa. Kwa madhumuni ya muda, juu ya siku moja mzunguko wa majina utaruhusiwa kutofautiana ili usawazishe uvunjaji wa muda na kuzuia saa za kuendeshwa na mstari kutoka kupata au kupoteza muda muhimu.

Toleo

Mitandao ya uhamisho ni ngumu na njia nyingi. Kwa mfano, angalia ramani ya mtandao wa maambukizi ya juu ya voltage ya Marekani (kulia).

Mfumo, au " topolojia " ya gridi ya taifa inaweza kutofautiana kulingana na vikwazo vya bajeti, mahitaji ya uaminifu wa mfumo, na sifa za mzigo na kizazi. Mpangilio wa kimwili mara nyingi hulazimishwa na nchi gani inapatikana na jiolojia yake. Mitandao ya usambazaji imegawanywa katika aina mbili, radial au mtandao. [9]

Toleo la kawaida kwa usambazaji au gridi ya maambukizi ni muundo wa radial . Hii ni sura ya mti ambapo nguvu kutoka kwa usambazaji mkubwa huingia nje kwenye mistari ya chini ya voltage mpaka nyumba na biashara zimefikiwa. Hata hivyo, kushindwa moja kunaweza kuchukua matawi yote ya mti.

Gridi nyingi za maambukizi hutoa kuaminika kuwa mitandao zaidi ya matundu hutoa. Malipo ya topolojia ya mesh yanazuia maombi yao kwa uhamisho na gridi za usambazaji wa voltage kati. Redundancy inaruhusu kushindwa kwa mstari kutokea na nguvu inarudi tena wakati wafanya kazi wanapokwisha mstari ulioharibiwa na uliozima.

Topolojia zingine zinazotumika ni mifumo looped kupatikana katika Ulaya na amefungwa mitandao pete.

Katika miji na miji ya Amerika ya Kaskazini, gridi ya taifa inaelekea kufuata design classic kulishwa radially . Sub substation inapata nguvu kutoka kwenye mtandao wa maambukizi, nguvu imeshuka na transformer na kupelekwa kwa basi kutoka kwa wachache ambao hupiga shaba nje pande zote za mashambani. Wafanyabiashara hawa wanabeba nguvu za awamu tatu , na huwa na kufuata barabara kuu karibu na sehemu ya uingizaji. Kwa kuwa umbali kutoka kwa sehemu unaongezeka, fanout inaendelea kama vichwa vidogo vilivyoenea ili kufikia maeneo yaliyokosawa na wafadhili. Muundo huu kama mti unakua nje kutoka kwenye sehemu, lakini kwa sababu za kuaminika, kwa kawaida ina angalau uhusiano wa salama usioandaliwa kwenye kituo cha karibu. Uunganisho huu unaweza kuwezeshwa wakati wa dharura, ili sehemu ya eneo la huduma ya substation inaweza kulishwa na mbadala nyingine.

Sehemu kubwa ya gridi ya synchronous

Eneo kubwa la gridi ya taifa au "ushirikiano" ni kundi la maeneo ya usambazaji wote ambao hufanya kazi kwa mzunguko wa sasa (AC) unaofanana (hivyo kwamba kilele hutokea kwa wakati mmoja). Hii inaruhusu maambukizi ya nguvu za AC katika eneo hilo, kuunganisha idadi kubwa ya jenereta na watumiaji wa umeme na uwezekano wa kuwezesha masoko bora ya umeme na kizazi kikubwa. Ramani za kuingiliana zinaonyeshwa kwa Amerika ya Kaskazini (kulia) na Ulaya (chini ya kushoto).

Kushindwa kwa kiasi kikubwa katika sehemu moja ya gridi ya taifa - isipokuwa kama fidia ya haraka - inaweza kusababisha sasa kujifungua yenyewe kutoka kwa jenereta zilizobaki kwa watumiaji juu ya mistari ya maambukizi ya uwezo usio na uwezo, na kusababisha kushindwa zaidi. Kikwazo kimoja kwa gridi ya kushikamana sana ni hivyo uwezekano wa kushindwa kupungua na kuenea kwa umeme . Kwa kawaida mamlaka kuu huteuliwa kuwezesha mawasiliano na kuendeleza itifaki ili kudumisha gridi imara. Kwa mfano, Shirika la Kuaminika kwa Umeme la Kaskazini la Amerika Kaskazini lilipata nguvu za kumfunga nchini Marekani mwaka 2006, na lina mamlaka ya ushauri katika sehemu husika za Kanada na Mexico. Serikali ya Marekani pia imechagua Mipango ya Taifa ya Ufikishaji wa Umeme , ambapo inaamini kuwa vikwazo vya uambukizi vimeendelea.

Sehemu fulani, kwa mfano jamii za vijijini huko Alaska , hazifanyi kazi kwenye gridi kubwa, kutegemea badala ya jenereta za dizeli za ndani. [10]

Mifumo ya moja kwa moja ya sasa ya mzunguko au transfoma variable-frequency inaweza kutumika kuunganisha mitandao miwili ya kuingiliana ya sasa ambayo sio sahihi kwa kila mmoja. Hii hutoa faida ya kuunganishwa bila ya haja ya kusawazisha eneo kubwa zaidi. Kwa mfano, kulinganisha ramani kubwa ya eneo la Ulaya ya juu (juu ya kushoto) na ramani ya mistari ya HVDC (chini ya kulia).

Kuunganishwa na gridi

Huduma za umeme katika mikoa ni mara nyingi zilizounganishwa kwa uchumi bora na kuegemea. Kuunganishwa kunawezesha uchumi wa kiwango , na kuruhusu nishati kununuliwa kutoka kwa vyanzo vikubwa, vya ufanisi. Matumizi yanaweza kuteka nguvu kutoka hifadhi ya jenereta kutoka eneo tofauti ili kuhakikisha nguvu inayoendelea, ya kuaminika na kugawa mizigo yao. Kuunganisha pia inaruhusu mikoa kuwa na upatikanaji wa nishati ya bei nafuu kwa kupokea nguvu kutoka vyanzo tofauti. Kwa mfano, kanda moja inaweza kuzalisha nguvu ya chini ya maji wakati wa misimu ya maji ya juu, lakini katika misimu ya chini ya maji, eneo lingine linaweza kuzalisha nguvu za bei nafuu kwa njia ya upepo, na kuruhusu mikoa yote kufikia vyanzo vya nishati nafuu kutoka kwa kila mmoja wakati wa tofauti za mwaka. Matumizi ya jirani pia husaidia wengine kudumisha mzunguko wa mfumo wa jumla na pia kusaidia kusimamia uhamisho kati ya mikoa ya matumizi. [7]

Miundombinu ya uzee

Pamoja na mipangilio ya taasisi ya riwaya na miundo ya mtandao wa gridi ya umeme, miundombinu yake ya utoaji wa nguvu inakabiliwa na kuzeeka katika ulimwengu ulioendelea. Sababu zinazochangia hali ya sasa ya gridi ya umeme na matokeo yake ni pamoja na:

  • Vifaa vya kuzeeka - vifaa vya zamani vina viwango vya juu vya kushindwa , na kusababisha viwango vya usumbufu wa wateja unaoathiri uchumi na jamii; Pia, mali na vituo vya zamani husababisha gharama kubwa za matengenezo ya ukaguzi na gharama zaidi za ukarabati na marejesho .
  • Mpangilio wa mfumo usio na kifedha - maeneo ya zamani yanahitaji maeneo makubwa ya substation na haki za njia zisizoweza kupatikana katika eneo la sasa na wanalazimika kutumia vifaa vya kutosha, vyenye kutosha.
  • Uhandisi wa muda - zana za jadi za mipangilio ya utoaji wa nguvu na uhandisi hazifanyi kazi katika kukabiliana na matatizo ya sasa ya vifaa vya umri, mipangilio ya mfumo wa kizamani, na viwango vya upakiaji vya kisasa vilivyowekwa.
  • Thamani ya zamani ya kiutamaduni - mipangilio , uhandisi , uendeshaji wa mfumo kwa kutumia dhana na taratibu ambazo zilifanya kazi katika sekta ya kuunganishwa kwa wingi zinazidisha tatizo chini ya sekta ya udhibiti. [11]

Mwelekeo

Jibu la majibu

Jibu la kuomba ni mbinu ya usimamizi wa gridi ya taifa ambapo wateja wa rejareja au wa jumla wanaombwa ama elektroniki au manually kupunguza mzigo wao. Hivi sasa, waendeshaji wa gridi ya maambukizi hutumia majibu ya mahitaji ya kuomba kupunguzwa kwa mzigo kutoka kwa watumiaji wa nishati kubwa kama mimea ya viwanda. [12]

Super grids

Mipango mbalimbali iliyopangwa na iliyopendekezwa ili kuongeza uwezo wa maambukizi inajulikana kama super, au mega grids . Faida iliyoahidiwa ni pamoja na kuwezesha sekta ya nishati mbadala kuuza umeme kwenye masoko ya mbali, uwezo wa kuongeza matumizi ya vyanzo vya nishati ya kati kwa kuunganisha katika mikoa mikubwa ya kijiolojia, na kuondolewa kwa msongamano unaozuia masoko ya umeme kutoka kwa kustawi. Upinzani wa mitaa wa kuketi mistari mpya na gharama kubwa ya miradi hii ni vikwazo vikubwa kwa viboko vingi. Uchunguzi mmoja wa makadirio ya gridi ya taifa ya Ulaya ya kwamba kiasi cha 750 GW cha uwezo wa maambukizi ya ziada unahitajika - uwezo ambao utaweza kuingizwa kwa nyongeza za mstari wa GW HVDC 5. Pendekezo la hivi karibuni la Transcanada lilikuwa na bei ya mraba 1,600-km, 3-GW HVDC kwa dola bilioni 3 za dola na ingehitaji kanda. Nchini India, GW ya hivi karibuni ya 6, pendekezo la kilomita 1,850 ilikuwa bei ya dola 790,000,000 na itahitaji kupanua haki. Pamoja na 750 GW ya uwezo mpya wa maambukizi ya HVDC unahitajika kwa gridi ya Ulaya kubwa, ardhi na pesa zinahitajika kwa mistari mpya ya maambukizi itakuwa kubwa.

kisasa

Majimbo thelathini na saba pamoja na Wilaya ya Columbia walifanya hatua ya kisasa ya grids umeme katika robo ya kwanza ya 2017, kulingana na North Carolina Clean Energy Technology Center. Mataifa yalifanya hivyo ili kufanya mifumo ya umeme "iwezekanavyo na kuingiliana." Vitendo vya kawaida ambavyo vilivyochukua ni "uhamisho wa miundombinu ya juu" (majimbo 19 yalifanya hivyo), kupelekwa kwa gridi ya smart na "viwango vya kutofautiana wakati kwa wateja wa makazi." [13]

"Serikali ambayo imechukua hatua nyingi, kulingana na ripoti hiyo, ilikuwa New York na hatua 17 jumla. Hawaii ilikuwa na 16, ifuatiwa na California na Massachusetts na 13 na 12 kwa mtiririko huo," kulingana na Daily Energy Insider . [13]

Kwa kisheria, katika robo ya kwanza ya mwaka 82 bili zinazohusika zililetwa kote nchini. Mwishoni mwa robo, wengi wa bili bado walikuwa wanasubiri. Kwa mfano, wabunge wa Hawaii walianzisha muswada ambao utaunda mikopo ya ushuru wa nishati. Kwenye California, Seneti ya serikali ilikuwa na muswada ambao "utaunda mpango mpya wa uhifadhi wa nishati." [13]

Toleo la kizazi

Kwa kila kitu kinachohusiana, na ushindani wa wazi unatokea kwenye uchumi wa soko la bure , huanza kuwa na busara kuruhusu na hata kuhimiza kizazi kilichosambazwa (DG). Jenereta ndogo, kawaida sio inayomilikiwa na matumizi, zinaweza kuletwa kwenye mtandao ili kusaidia utoaji wa nguvu. Kituo cha kizazi kidogo inaweza kuwa mmiliki wa nyumba na nguvu nyingi kutoka kwa jopo la jua au turbine ya upepo. Inaweza kuwa ofisi ndogo na jenereta ya dizeli. Rasilimali hizi zinaweza kuletwa kwenye mstari ama kwa ufanisi wa huduma, au kwa mmiliki wa kizazi kwa jitihada za kuuza umeme. Jenereta ndogo ndogo huruhusiwa kuuza umeme tena kwenye gridi ya taifa kwa bei sawa waliyolipa kulipa.

Kama karne ya 21 inavyoendelea, sekta ya umeme inataka kutumia njia za riwaya ili kukidhi mahitaji ya ongezeko la nishati. Vyanzo vilivyo chini ya shinikizo kugeuka topolojia yao ya classic ili kuzingatia kizazi kilichosambazwa . Kama kizazi kinakuwa kawaida zaidi kutoka kwa jenereta za nishati za jua na upepo, tofauti kati ya usambazaji na gridi za maambukizi itaendelea kufunguka. Mnamo Julai 2017, Mkurugenzi Mtendaji wa Mercedes-Benz alisema kuwa sekta ya nishati inahitaji kufanya kazi vizuri na makampuni kutoka kwa viwanda vingine ili kuunda "mazingira ya jumla", ili kuunganisha rasilimali kuu na kusambazwa kwa nishati (DER) ili kuwapa wateja mahitaji yao. Gridi ya umeme ilijengwa awali ili umeme utatoke kutoka kwa watoaji wa nguvu kwa watumiaji. Hata hivyo, kwa kuanzishwa kwa DER, nguvu inahitaji kuendesha njia zote mbili kwenye gridi ya umeme. Hii ni kutokana na ukweli kwamba watu na makampuni yenye teknolojia kama vile paneli za jua zinaweza kuzalisha nguvu zao wenyewe, ambazo zinaweza kutumiwa kwenye gridi ya umeme. [14]

Gridi ya Smart

Gridi ya taifa itakuwa ni kukuza gridi ya umeme ya karne ya 20, kwa kutumia mawasiliano ya njia mbili na kusambazwa kinachoitwa "vifaa" vya akili. Njia mbili za umeme na habari zinaweza kuboresha mtandao wa utoaji. Utafiti ni hasa unazingatia mifumo mitatu ya gridi ya smart- mfumo wa miundombinu, mfumo wa usimamizi, na mfumo wa ulinzi. [15]

Mfumo wa miundombinu ni nishati, habari, na mawasiliano ya msingi ya msingi wa gridi ya smart ambayo inasaidia:

  • Uzazi wa umeme wa juu, utoaji, na matumizi
  • Maelezo ya juu ya upimaji, ufuatiliaji, na usimamizi
  • Teknolojia ya mawasiliano ya juu

Gridi ya smart itawezesha sekta ya nguvu kuchunguza na kudhibiti sehemu za mfumo kwa azimio la juu kwa wakati na nafasi. [16] Moja ya madhumuni ya gridi ya smart ni kubadilishana muda wa habari kubadilishana kufanya kazi kama ufanisi iwezekanavyo. Itawawezesha usimamizi wa gridi kwa vipimo vya wakati wote kutoka kwa vifaa vya juu vya mzunguko wa frequency kwenye wadogo wa microsecond, kwa upepo na upepo wa pato la nishati ya jua kwa kiwango kidogo, na matokeo ya baadaye ya uzalishaji wa kaboni uliozalishwa na uzalishaji wa nguvu kwa kiwango cha miaka kumi.

Mfumo wa usimamizi ni subsystem katika gridi ya smart ambayo hutoa huduma za usimamizi wa juu na udhibiti. Kazi nyingi zilizopo zina lengo la kuboresha ufanisi wa nishati, mahitaji ya profi, matumizi, gharama, na uhuru, kwa kuzingatia miundombinu kwa kutumia optimization , kujifunza mashine , na nadharia ya mchezo . Ndani ya mfumo wa miundombinu ya juu wa gridi ya taifa, huduma zaidi na zaidi za usimamizi wa usimamizi na maombi zinatarajiwa kuongezeka na hatimaye kugeuza maisha ya kila siku ya watumiaji.

Mfumo wa ulinzi wa gridi ya taifa hutoa uchambuzi wa uaminifu wa gridi, ulinzi wa kushindwa, na usalama na huduma za ulinzi wa faragha. Wakati miundombinu ya ziada ya mawasiliano ya gridi ya smart hutoa njia za ziada za kinga na usalama, pia hutoa hatari ya mashambulizi ya nje na kushindwa kwa ndani. Taasisi ya Taifa ya Viwango na Teknolojia ya Marekani imesema kwamba uwezo wa kupata data zaidi na kutoka kwa mteja smart mitaa pia hutoa wasiwasi mkubwa wa faragha, tangu habari kuhifadhiwa katika mita vitendo kama habari upande tajiri channel. [ citation inahitajika ]

Nchini Marekani, Sheria ya Sera ya Nishati ya 2005 na Title XIII ya Sheria ya Uhuru wa Nishati na Usalama wa 2007 inatoa fedha ili kuhamasisha maendeleo ya gridi ya smart. Lengo ni kuwezesha huduma ili kutabiri bora mahitaji yao, na wakati mwingine huhusisha watumiaji katika ushuru wa wakati. Fedha pia zimetengwa ili kuendeleza teknolojia nyingi za udhibiti wa nishati. [17] [18]

Grid defection

Kama kuna baadhi ya upinzani katika sekta ya umeme shirika na dhana ya kizazi kusambazwa kwa mbalimbali ya nishati mbadala vyanzo na microscale COGEN vitengo, waandishi kadhaa alionya kwamba wingi kikubwa gridi kuhama unawezekana kwa sababu wateja wanaweza kuzalisha umeme kwa kutumia off gridi mifumo hasa linaloundwa teknolojia ya jua ya photovoltaic . [19] [20] [21]

Taasisi ya Mlima ya Rocky imependekeza kuwa kunaweza kuwa na upungufu wa gridi ya kawaida. [22] Hii inaungwa mkono na masomo katika Midwest. [23]

Marejeleo

  1. ^ Kaplan, S. M. (2009). Smart Grid. Electrical Power Transmission: Background and Policy Issues. The Capital.Net, Government Series. Pp. 1-42.
  2. ^ a b Borberly, A. and Kreider, J. F. (2001). Distributed Generation: The Power Paradigm for the New Millennium. CRC Press, Boca Raton, FL. 400 pgs.
  3. ^ Mr Alan Shaw (29 September 2005). "Kelvin to Weir, and on to GB SYS 2005" (PDF) . Royal Society of Edinburgh.
  4. ^ "Survey of Belford 1995" . North Northumberland Online.
  5. ^ "Lighting by electricity" . The National Trust . Archived from the original on 2011-06-29.
  6. ^ Mazer, A. (2007). Electric Power Planning for Regulated and Deregulated Markets. John, Wiley, and Sons, Inc., Hoboken, NJ. 313pgs.
  7. ^ a b . (2001). Glover J. D., Sarma M. S., Overbye T. J. (2010) Power System and Analysis 5th Edition. Cengage Learning. Pg 10.
  8. ^ https://www.springer.com/cda/content/document/cda_downloaddocument/9789812871152-c2.pdf?SGWID=0-0-45-1466523-p176786301
  9. ^ Abdelhay A. Sallam and Om P. Malik (May 2011). Electric Distribution Systems . IEEE Computer Society Press. p. 21. ISBN 9780470276822 .
  10. ^ Energy profile of Alaska, United States , Editor: Cutler J. Cleveland, Last Updated: July 30, 2008 - Encyclopedia of Earth
  11. ^ Willis, H. L., Welch, G. V., and Schrieber, R. R. (2001). Aging Power Delivery Infrastructures. Marcel Dekker, Inc. : New York. 551 pgs.
  12. ^ "Industry Cross-Section Develops Action Plans at PJM Demand Response Symposium" . Reuters . 2008-08-13 . Retrieved 2008-11-22 . Demand response can be achieved at the wholesale level with major energy users such as industrial plants curtailing power use and receiving payment for participating.
  13. ^ a b c "Nearly three quarters of US took steps toward grid modernization in first quarter, study finds" . Daily Energy Insider . 2017-05-25 . Retrieved 2017-06-05 .
  14. ^ Randolph, Kevin (2017-07-21). "In order to integrate the grid, disparate industries need to work together" . Daily Energy Insider . Retrieved 2017-08-03 .
  15. ^ Smart Grid - The New and Improved Power Grid: A Survey ; IEEE Communications Surveys and Tutorials 2011; X. Fang, S. Misra, G. Xue, and D. Yang; doi : 10.1109/SURV.2011.101911.00087 .
  16. ^ Alexandra Von Meier (2013). Electrical Engineer 137A: Electric Power Systems. Lecture 2:Introduction to Electric Power Systems, Slide 33.
  17. ^ "U.S. Energy Independence and Security Act of 2007" . Archived from the original on 2015-12-19 . Retrieved 2007-12-23 .
  18. ^ DOE Provides up to $51.8 Million to Modernize the U.S. Electric Grid System , June 27, 2007, U.S. Department of Energy (DOE)
  19. ^ Abhilash Kantamneni, Richelle Winkler, Lucia Gauchia, Joshua M. Pearce, free open access Emerging economic viability of grid defection in a northern climate using solar hybrid systems . Energy Policy 95 , 378–389 (2016). doi: 10.1016/j.enpol.2016.05.013
  20. ^ Khalilpour, R. and Vassallo, A., 2015. Leaving the grid: An ambition or a real choice?. Energy Policy, 82, pp.207-221.
  21. ^ Kumagai, J., 2014. The rise of the personal power plant. IEEE Spectrum,51(6), pp.54-59.
  22. ^ The Economics of Grid Defection - Rocky Mountain Institute http://www.rmi.org/electricity_grid_defection
  23. ^ Andy Balaskovitz Net metering changes could drive people off grid, Michigan researchers say - MidWest Energy News

Viungo vya nje