现代电网需要更智能的建模来提高弹性

电力系统和通信网络日益相互依存，这会影响问题发生时的响应和恢复时间。

今天的智能电网涉及到相互交谈的组件，通过通信网络发送信号，以保持电力的平稳和高效流动。 但是当“对话”变得安静时会发生什么呢？

美国能源部Argonne国家实验室和伊利诺伊州理工学院的一个研究小组最近对有关电力系统与其通信网络之间这种联系的文献进行了探索，发现许多研究没有充分考虑这种关系的双向性质及其对电网的影响。 他们的论文，“电力电网复原力与电力和通信网络之间的相互依赖-一个评论”，最近发表在IET智能电网，一个来自工程和技术研究所的期刊。

科学家和电网运营商使用计算机模型来理解和计划风暴或设备故障等事件将如何影响电网。 但是，当研究作者从实际干扰中查看现场报告时，他们发现大多数研究没有捕捉到的复杂性。

“我们目前的模型和我们需要的模型之间有一些差距，”Argonne能源系统科学家和该论文的合著者Bo Chen说。 “我们需要更好地将沟通的相互依存关系纳入我们现有的方法。 除了陈，理工学院的刘欣和董金以及阿尔贡的陈晨撰写了这项研究。

通信网络和电网之间的连接在几个方面形成。 将电力输送到家庭的电线杆也可能携带来自传感器网络的信号，用于控制和数据报告。 电网运营中心需要通信网络来监测条件和发现问题..

许多研究都考虑了网络故障对电力系统的影响，但没有考虑到另一种情况。 例如，在2004年佛罗里达飓风季节，分配系统的故障损害了手机服务，这使得公用事业公司更难有效地派遣维修人员。

陈说，另一个潜在的规划盲点是通信设备电池寿命的长度。 如果电源熄灭，他们的备用电池将运行多久，他们是否有足够的容量？ 正确的建模可以提供计划解决方案，这说明了这一点，修理时间是在这些电池耗尽电力之前发生的。

陈说：“一种对配电系统控制和电力系统恢复非常重要的设备是变电站中的断路器，它可以隔离故障区域或为配电馈线供电。” “这些变电站配备了备用电池，可以持续几个小时，但它们需要在电池电量耗尽之前恢复，以避免级联故障。”

陈说，对这些复杂类型的建模可能具有挑战性，这就是为什么大多数研究还没有充分考虑到它们。 未来的工作将侧重于模拟通信网络在自然灾害后电力恢复过程中所起的作用。 随着这种模式的成熟，它们也可以扩展到包括电动汽车、移动备用发电机和其他日益普遍的分布式资源。

陈说：“随着电网的现代化，电力系统和通信网络越来越耦合。” “我们需要考虑这一环节的各个方面，以确保一个稳定、有弹性的电网。