Các chương trình lớn

IntelliGridĐược tạo bởi Viện Nghiên cứu Điện lực Mỹ (EPRI), kiến trúc IntelliGrid cung cấp phương pháp, công cụ, và các khuyến nghị cho các tiêu chuẩn và công nghệ sử dụng tiện ích trong việc lập kế hoạch, quy định cụ thể, và mua sắm các hệ thống CNTT trên, chẳng hạn như đo sáng tiên tiến, tự động phân phối, và đáp ứng nhu cầu. Các kiến trúc cũng cung cấp một phòng thí nghiệm sống để đánh giá các thiết bị, hệ thống và công nghệ. Một số tiện ích đã áp dụng kiến trúc IntelliGrid bao gồm cả miền Nam California Edison, Power Authority Đảo Long, Dự án Salt River, và TXU Electric Delivery. Các IntelliGrid Consortium là một quan hệ đối tác công / tư nhân tích hợp và tối ưu hóa các nỗ lực nghiên cứu toàn cầu, công nghệ quỹ R & D, làm việc để tích hợp công nghệ, và phổ biến thông tin kỹ thuật.[31]

Grid 2030Grid 2030 là một tuyên bố tầm nhìn chung cho các hệ thống điện của Mỹ được phát triển bởi các ngành điện, sản xuất thiết bị, cung cấp công nghệ thông tin, các cơ quan chính phủ liên bang và tiểu bang, các nhóm lợi ích, các trường đại học, và các phòng thí nghiệm quốc gia. Nó bao gồm xuất, truyền tải, phân phối, lưu trữ, và sử dụng cuối cùng[32] Các quốc gia Cung điện Technologies Lộ trình là tài liệu thực hiện cho tầm nhìn Lưới năm 2030. Lộ trình này phác thảo những vấn đề quan trọng và thách thức cho việc hiện đại hóa lưới điện và cho thấy con đường mà chính phủ và ngành công nghiệp có thể làm để xây dựng hệ thống phân phối điện tương lai của nước Mỹ.[33]

Sáng kiến lưới hiện đại (MGI) là một nỗ lực hợp tác giữa Bộ Năng lượng Mỹ (DOE), Phòng thí nghiệm Công nghệ Năng lượng Quốc gia (NETL), tiện ích, người tiêu dùng, các nhà nghiên cứu, và các bên liên quan khác để hiện đại hóa lưới điện và tích hợp các mạng lưới điện của Mỹ. Văn phòng DOE của điện giao hàng và năng lượng đáng tin cậy (OE) tài trợ cho các sáng kiến, trong đó xây dựng dựa trên lưới điện năm 2030 và Quốc Cung Điện Technologies Lộ trình và phù hợp với các chương trình khác như GridWise và GridWorks.[34]

GridWiseMột chương trình DOE OE tập trung vào việc phát triển công nghệ thông tin để hiện đại hóa lưới điện của Mỹ. Làm việc với Liên minh GridWise, các chương trình đầu tư vào kiến trúc và các tiêu chuẩn truyền thông; mô phỏng và phân tích công cụ; công nghệ thông minh; thử nghiệm và dự án trình diễn; và khung pháp lý, thể chế và thị trường mới. Các GridWise Alliance là một tập đoàn của các bên liên quan ngành điện công cộng và tư nhân, cung cấp một diễn đàn để trao đổi ý tưởng, nỗ lực hợp tác, và các cuộc họp với các nhà hoạch định chính sách ở cấp liên bang và tiểu bang[35]

Hội đồng Kiến trúc GridWise (GWAC) được thành lập bởi Bộ Năng lượng Mỹ để thúc đẩy và tạo khả năng trong nhiều thực thể tương tác với hệ thống điện của quốc gia. Các thành viên GWAC là một đội bóng cân bằng và tôn trọng đại diện cho nhiều khu vực bầu cử của các chuỗi cung ứng điện và người sử dụng. Các GWAC cung cấp hướng dẫn ngành công nghiệp và các công cụ trình bày rõ mục tiêu của khả năng tương tác giữa các hệ thống điện, xác định các khái niệm và kiến trúc cần thiết để làm cho khả năng tương tác có thể, và phát triển các bước hành động để tạo điều kiện cho các hoạt động liên của các hệ thống, thiết bị, và các tổ chức đó bao gồm các quốc gia của hệ thống điện. Các Hội đồng Kiến trúc GridWise Interoperability Context Thiết Framework, V 1.1 định nghĩa các nguyên tắc và nguyên tắc cần thiết.[36]

GridWorksMột chương trình DOE OE tập trung vào việc cải thiện độ tin cậy của hệ thống điện thông qua các thành phần hiện đại hóa lưới điện trọng điểm như dây cáp và dây dẫn, các trạm biến áp và hệ thống bảo vệ, và điện tử công suất. Trọng tâm của chương trình bao gồm các nỗ lực phối hợp trên các hệ thống siêu dẫn nhiệt độ cao, độ tin cậy các công nghệ truyền dẫn, công nghệ phân phối điện, thiết bị lưu trữ năng lượng, và các hệ thống GridWise.[37]

Pacific Northwest Smart Grid Demonstration Project. - Dự án này là một cuộc biểu tình trên khắp năm Pacific Northwest tuyên-Idaho, Montana, Oregon, Washington, và Wyoming. Nó liên quan đến khoảng 60.000 khách hàng theo đồng hồ, và có nhiều chức năng quan trọng của lưới điện thông minh trong tương lai.[38]

Các thành phố năng lượng mặt trời - Ở Úc, các chương trình năng lượng mặt trời bao gồm các thành phố phối hợp chặt chẽ với các công ty năng lượng để thử nghiệm công tơ thông minh, đỉnh cao và giá cả ngoài giờ cao điểm, chuyển mạch từ xa và nỗ lực liên quan. Nó cũng cung cấp một số tài trợ hạn chế cho việc nâng cấp lưới điện[39]

Mô hình lưới điện thông minh

Nhiều khái niệm khác nhau đã được sử dụng để mô hình lưới điện thông minh. Chúng thường được nghiên cứu trong khuôn khổ của hệ thống phức tạp. Trong một cuộc họp tập gần đây,[40] các điện lưới đã được xem xét trong bối cảnh điều khiển tối ưu, hệ sinh thái, nhận thức của con người, động lực thủy tinh, lý thuyết thông tin, microphysics của đám mây, và nhiều người khác. Dưới đây là một lựa chọn của các loại phân tích đã xuất hiện trong những năm gần đây.

Pelqim Spahiu và Ian R. Evans trong nghiên cứu của họ giới thiệu các khái niệm về một trạm bảo vệ dựa trên thông minh và kiểm tra lai Unit[41][42]

Các mô hình Kuramoto là một hệ thống được nghiên cứu. Lưới điện đã được mô tả trong bối cảnh này là tốt[43][44] Mục đích là để giữ cho hệ thống cân bằng, hoặc để duy trì đồng bộ giai đoạn (còn được gọi là giai đoạn khóa). Dao động không đồng nhất cũng giúp cho mô hình công nghệ khác nhau, các loại máy phát điện, hình thức tiêu dùng, và như vậy. Mô hình này cũng đã được sử dụng để mô tả các mô hình đồng bộ hóa trong nhấp nháy của đom đóm[43]

Lưới điện đã được liên quan đến các hệ thống sinh học phức tạp trong nhiều bối cảnh khác. Trong một nghiên cứu, các lưới điện đã được so sánh với cá heo mạng xã hội[45] Những sinh vật lý hóa hoặc tăng cường thông tin liên lạc trong trường hợp của một tình huống bất thường. Các intercommunications cho phép chúng sống sót là rất phức tạp.

Trong lý thuyết thấm, ngẫu nhiên cầu chì mạng đã được nghiên cứu. Các mật độ hiện tại có thể là quá thấp trong một số lĩnh vực, và quá mạnh ở những người khác. Các phân tích do đó có thể được sử dụng để làm phẳng các vấn đề tiềm năng trong mạng. Ví dụ, phân tích máy tính tốc độ cao có thể ước đoán thổi cầu chì và chính xác cho họ, hoặc phân tích các mẫu mà có thể dẫn đến mất điện.[46] Đó là khó khăn đối với con người để dự đoán các mẫu lâu dài trong các mạng phức tạp, do cầu chì hoặc diode mạng được sử dụng để thay thế.

Mạng lưới thần kinh đã được xem xét để quản lý lưới điện là tốt. Các tài liệu tham khảo là quá nhiều để liệt kê[47][48][49][50]

Như điện gió vẫn tiếp tục được phổ biến, nó sẽ trở thành một thành phần cần thiết trong nghiên cứu mạng lưới điện thực tế. Off-line lưu trữ, biến gió, cung, cầu, giá cả, và các yếu tố khác có thể được mô hình hóa như một trò chơi toán học. Ở đây mục đích là để phát triển một chiến lược chiến thắng. quá trình Markov đã được sử dụng để mô hình và nghiên cứu loại hệ thống này[51]

All of these methods are, in one way or another, maximum entropy methods, which is an active area of research.[52][53] This goes back to the ideas of Shannon, and many other researchers who studied communication networks. Continuing along similar lines today, modern wireless network research often considers the problem of network congestion,[54] and many algorithms are being proposed to minimize it, including game theory,[55] innovative combinations of FDMA, TDMA, and others.