Lưới điện thông minh là gì? Các công bố khoa học về Lưới điện thông minh
Lưới điện thông minh (smart grid) là hệ thống được sử dụng để giám sát, điều khiển và quản lý hoạt động của hệ thống lưới điện truyền thống ở một cách thông min...
Lưới điện thông minh (smart grid) là hệ thống được sử dụng để giám sát, điều khiển và quản lý hoạt động của hệ thống lưới điện truyền thống ở một cách thông minh và hiệu quả hơn. Nó kết hợp các công nghệ thông tin và viễn thông để tạo ra một hệ thống lưới điện có khả năng giao tiếp hai chiều giữa người tiêu dùng và nhà cung cấp điện.
Lưới điện thông minh cho phép các bộ phận khác nhau của hệ thống lưới điện phối hợp làm việc với nhau một cách tốt hơn, từ việc cung cấp thông tin chi tiết về lượng năng lượng tiêu thụ tức thì, phân phối năng lượng một cách linh hoạt và phản hồi tức thì vào các tình huống khẩn cấp, đến việc tạo điều kiện thuận lợi cho việc tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo và hệ thống lưu trữ năng lượng.
Các tính năng của lưới điện thông minh bao gồm đo lường tiêu thụ và phân phối năng lượng, quản lý các đảm bảo chất lượng điện, tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng, tích hợp nguồn năng lượng tái tạo và hệ thống quản lý lưu trữ năng lượng, giảm thiểu tổn thất năng lượng, tăng tính bảo mật và sự linh hoạt của hệ thống lưới điện.
Lưới điện thông minh sử dụng các công nghệ thông tin và viễn thông để cung cấp thông tin chi tiết về hoạt động của hệ thống lưới điện, từ nguồn điện đến người tiêu dùng cuối cùng. Nó có khả năng giao tiếp hai chiều giữa các thành phần của hệ thống và cho phép truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị và trung tâm điều khiển.
Một số tính năng của lưới điện thông minh bao gồm:
1. Đo lường tiêu thụ và phân phối năng lượng: Hệ thống giúp ghi nhận lượng năng lượng tiêu thụ của từng người dùng một cách chi tiết và phân phối năng lượng hiệu quả đến các khu vực cần thiết.
2. Đảm bảo chất lượng điện: Lưới điện thông minh giúp giám sát và duy trì chất lượng năng lượng điện, đảm bảo rằng người dùng nhận được điện ổn định, không bị biến đổi áp suất và tần số.
3. Tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng: Hệ thống lưới điện thông minh cung cấp thông tin về tiêu thụ năng lượng và cho phép người dùng điều chỉnh việc sử dụng năng lượng của họ theo thời gian thực. Điều này giúp giảm ảnh hưởng tiêu thụ năng lượng lên môi trường và giảm chi phí cho người dùng.
4. Tích hợp nguồn năng lượng tái tạo: Lưới điện thông minh hỗ trợ tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, gió và điện từ các nguồn năng lượng khác. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo và giảm sự phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch.
5. Quản lý lưu trữ năng lượng: Hệ thống lưới điện thông minh cung cấp khả năng quản lý và điều hành hệ thống lưu trữ năng lượng như hệ thống pin hoặc hệ thống lưu trữ khác. Điều này giúp cân bằng cung cầu và đảm bảo rằng năng lượng có thể được sử dụng khi cần thiết.
6. Tăng tính bảo mật và linh hoạt: Lưới điện thông minh cung cấp tính bảo mật cao, bảo vệ thông tin và hạn chế rủi ro về an ninh mạng. Nó cũng giúp tạo sự linh hoạt và khả năng thích ứng cho hệ thống điện khi có các tình huống khẩn cấp, sự cố hoặc biến đổi cấu trúc mạng lưới.
Danh sách công bố khoa học về chủ đề "lưới điện thông minh":
Phân tích và thảo luận ứng dụng kĩ thuật dữ liệu lớn trong lưới điện thông minh
Kĩ thuật phân tích dữ liệu theo phương pháp truyền thống đã không đáp ứng được yêu cầu sự phát triển của lưới điện hiện đại, từ năm 2012 đã có một số nghiên cứu về dữ liệu lớn trong lưới điện thông minh với những kết quả ban đầu thuận lợi. Bài báo phân tích và ứng dụng dữ liệu lớn trong lưới điện thông minh bao gồm: khái niệm cơ bản, nguồn sinh ra dữ liệu trong hệ thống điện, các đặc trưng và đánh giá nghiên cứu về dữ liệu lớn. Bên cạnh đó đưa ra kiến trúc tổng thể và các kĩ thuật liên quan của dữ liệu lớn trong lưới điện thông minh. Phần cuối đưa ra mô hình ứng dụng kĩ thuật dữ liệu lớn trong lưới điện phân phối với việc chẩn đoán trạng thái hoạt động của các thiết bị; đánh giá đường dây cấp điện; phân tích đặc điểm và hành vi của khách hàng và dự báo phụ tải.
#dữ liệu lớn #dữ liệu lớn lưới điện thông minh #lưới điện phân phối #lưới điện thông minh #kĩ thuật dữ liệu lớn
Dự đoán tải cho lưới điện thông minh sử dụng mô hình phi tuyến trong hệ thống tệp phân tán Hadoop Dịch bởi AI
Springer Science and Business Media LLC - Tập 22 - Trang 13533-13545 - 2018
Cấu trúc lưới điện truyền thống đang tiến hóa trong những năm gần đây, được cải thiện nhờ công nghệ mới. Cấu trúc mới của hệ thống điện ‘Lưới điện thông minh’ đang cố gắng tìm giải pháp cho các vấn đề trong lưới điện truyền thống. Trong môi trường lưới điện thông minh, mỗi người dùng cuối được kết nối với thị trường. Các tín hiệu điều khiển và dữ liệu sẽ lưu thông theo cả hai chiều từ người tiêu dùng đến thị trường và từ thị trường về người tiêu dùng một cách tức thời để cung cấp hoạt động thị trường đáng tin cậy. Dữ liệu đóng vai trò chính trong hoạt động điều khiển, lập lịch tải và hoạt động thị trường. Nhà điều hành thị trường sẽ gặp khó khăn trong việc duy trì hoạt động ổn định vì với cơ sở hạ tầng hiện tại, một số lượng lớn dữ liệu tức thời không thể được xử lý cho hoạt động đáng tin cậy. Dữ liệu dự đoán tải giúp nhà điều hành ISO quyết định giá thanh toán thị trường dự kiến cho thị trường điện năng và cũng sẽ giúp người tiêu dùng và người sản xuất lựa chọn tài sản có lợi trong khoảng thời gian nhất định. Phương pháp dự đoán tải có thể được sử dụng cho bất kỳ khoảng thời gian nào, nhưng độ phức tạp sẽ tăng lên khi khoảng thời gian giảm. Mỗi người tiêu dùng trong lưới điện thông minh là một người tham gia tích cực trong hoạt động thị trường cần được kết nối qua hệ thống truyền thông thông minh để gửi dữ liệu và nhận điều khiển từ nhà điều hành. Khi cấu trúc lưới điện thông minh gia tăng, số lượng dữ liệu cũng sẽ tăng lên đáng kể, nhà điều hành cần phải lưu trữ và phân tích số lượng lớn dữ liệu đầu vào. Khác với lưới điện truyền thống, việc dự đoán tải là rất phức tạp trong lưới điện thông minh với số lượng lớn vấn đề dễ bị tổn thương dữ liệu. Lưới điện thông minh có xu hướng giải quyết tình trạng tắc nghẽn dữ liệu này bằng công nghệ dữ liệu lớn. Dự đoán tải được thực hiện bằng cách sử dụng thuật toán k-means, mức độ tương quan xám, thuật toán cây quyết định và máy vector hỗ trợ để dự đoán kết quả dự đoán chính xác trong khung làm việc Hadoop.
#lưới điện thông minh #dự đoán tải #công nghệ dữ liệu lớn #thuật toán k-means #cây quyết định #máy vector hỗ trợ #phân tích dữ liệu #hệ thống tệp phân tán Hadoop
Tác động của xe điện và hệ thống quản lý nhu cầu đối với mạng lưới phân phối điện Dịch bởi AI
Springer Science and Business Media LLC - Tập 104 - Trang 667-680 - 2021
Tốc độ tăng trưởng doanh số bán xe điện đang gia tăng mỗi năm, các công ty phân tích đưa ra những dự đoán lạc quan về số lượng xe điện trên các con đường trong tương lai, và các nhà quản lý đang điều chỉnh tỷ lệ cho sự tăng trưởng trong tương lai. Trong bối cảnh này, việc thực hiện đầy đủ khái niệm về mạng lưới thông minh, có thể tạo điều kiện cho sự chuyển đổi từ các mạng lưới cũ sang một thực tế mới, ngày càng trở nên phù hợp. Bài báo này nhằm nghiên cứu ảnh hưởng của xe điện đến các chỉ số kỹ thuật của mạng lưới điện của các thành phố nhỏ, cũng như phân tích việc thực hiện hệ thống quản lý nhu cầu.
#xe điện #mạng lưới phân phối điện #quản lý nhu cầu #mạng lưới thông minh
Chia sẻ dữ liệu được ủy quyền an toàn và linh hoạt cho lưới điện thông minh Dịch bởi AI
Peer-to-Peer Networking and Applications - - Trang 1-17 - 2024
Với sự phát triển nhanh chóng của IoT, lưới điện thông minh đã mang lại lợi ích cho cuộc sống hàng ngày của con người. Dữ liệu trong lưới điện thông minh yêu cầu bảo mật và quyền riêng tư. Kiểm soát truy cập chi tiết cung cấp khả năng cho các công ty điện lực và tổ chức khác nhau truy cập dữ liệu của chủ sở hữu một cách an toàn và linh hoạt cho việc lập hóa đơn đa ngành. Tuy nhiên, có thể xảy ra việc nhân viên của công ty điện lực độc hại rò rỉ khóa giải mã. Để bảo vệ an ninh dữ liệu của khách hàng, trung tâm ủy quyền thực hiện một hoạt động thu hồi quyền ủy quyền của nhân viên độc hại. Tuy nhiên, các sơ đồ này thường không thể ngăn chặn việc các máy chủ độc hại và nhân viên bị thu hồi hợp tác để thu thập dữ liệu. Để giải quyết vấn đề này, công trình này trình bày việc chia sẻ dữ liệu được ủy quyền an toàn cho kịch bản lưới điện thông minh. Quyền truy cập dữ liệu cho các công ty điện lực trong sơ đồ này là chi tiết và việc thu hồi quyền đối với sự thông đồng giữa máy chủ và người dùng đã được thực hiện. Phân tích bảo mật cho thấy giải pháp của chúng tôi nhận thức được quyền riêng tư và thực tiễn cho lưới điện thông minh. Và kết quả thí nghiệm chứng minh rằng thuật toán của chúng tôi có hiệu quả trong xác minh quyền hạn.
#lưới điện thông minh #chia sẻ dữ liệu #bảo mật #kiểm soát truy cập chi tiết #bảo vệ quyền riêng tư
Kiểu hình thứ năm của thị trường điện: thị trường blockchain Dịch bởi AI
Wireless Networks - Tập 27 - Trang 4247-4263 - 2019
Việc kích hoạt và trao quyền cho các nguồn năng lượng đa dạng tham gia tích cực nhưng hiệu quả vào lưới điện thông minh và thị trường năng lượng là một thách thức chưa từng có đối với ngành năng lượng. Nghiên cứu này mở rộng bốn kiểu mẫu kinh doanh chính trong thị trường năng lượng và điện, tạo ra một kiểu mẫu thứ năm, gọi là “thị trường blockchain”. Những đóng góp của nghiên cứu này là xác định các thiết kế và kiến trúc thị trường điện hiện tại là tập trung và giả phân cấp trong khi đề xuất một kiến trúc hoàn toàn phân cấp được hỗ trợ bởi blockchain. Nghiên cứu đóng góp vào tài liệu về lưới điện thông minh và quản lý phía cầu, đồng thời giới thiệu tiếp cận cấu hình/kiến trúc giá trị cho thị trường năng lượng và các lĩnh vực mô hình kinh doanh.
#thị trường điện #công nghệ blockchain #lưới điện thông minh #quản lý phía cầu
Một sơ đồ xác thực và thỏa thuận khóa cho lưới điện thông minh Dịch bởi AI
Peer-to-Peer Networking and Applications - Tập 15 - Trang 1595-1616 - 2022
Internet vạn vật (IoT) đóng vai trò quan trọng trong thế hệ thành phố thông minh mới, trong đó phát triển Internet năng lượng (IoE) trong lĩnh vực năng lượng là một điều cần thiết. Đã có nhiều sơ đồ được đề xuất cho đến nay và trong bài báo này, chúng tôi phân tích bảo mật của một khuôn khổ xác thực và thỏa thuận khóa được đề xuất gần đây cho lưới điện thông minh, có tên là PALK. Phân tích bảo mật của chúng tôi chỉ ra rằng một kẻ tấn công có thể chiếm đoạt được mã định danh vĩnh viễn của người dùng và mật khẩu, điều này đủ để thực hiện bất kỳ cuộc tấn công nào khác. Để khắc phục các điểm yếu và sửa đổi PALK, chúng tôi đề xuất một giao thức cải tiến dựa trên Hàm không thể sao chép vật lý (PUF) để cung cấp mức độ bảo mật mong muốn với chi phí hợp lý. Chúng tôi cũng chứng minh bảo mật ngữ nghĩa của sơ đồ xây dựng bằng cách sử dụng mô hình thực và tổng hợp được chấp nhận rộng rãi, dưới giả thuyết Diffie-Hellman khó tính toán. Phân tích chi phí tính toán và liên lạc của giao thức cải tiến so với PALK, dựa trên các tập hợp tham số giống hệt nhau trong kết quả thực nghiệm của chúng tôi trên bảng Arduino UNO R3 với vi điều khiển ATmega328P, cho thấy sự cải thiện 46% và 23%, tương ứng. Chúng tôi cũng cung cấp thông tin về mức tiêu thụ năng lượng của giao thức được đề xuất, với mỗi phiên làm việc tiêu tốn gần 24 mJ năng lượng. Điều này chỉ ra rằng nó là một lựa chọn hợp lý cho các môi trường bị hạn chế, chẳng hạn như IoE.
#Internet vạn vật #bảo mật #xác thực #thỏa thuận khóa #lưới điện thông minh #Hàm không thể sao chép vật lý #tiêu thụ năng lượng
GIẢI PHÁP BẢO VỆ TÁCH LƯỚI CHO NGUỒN PHÂN TÁN TRONG LƯỚI ĐIỆN NHỎ THÔNG MINH
Với sự phát triển mạnh mẽ của lưới điện ngày càng “thông minh” hơn, các nguồn điện phân tán (DG) có thể tương tác với các lưới điện chính trong việc thực thi không chỉ các chức năng bảo vệ mà còn tham gia vào việc tự động hóa lưới điện. Cùng với sự đóng góp tích cực của DG vào sự ổn định, linh hoạt và độ tin cậy của lưới điện phân phối (LĐPP), chế độ vận hành tách lưới tạo nên một lưới điện nhỏ (microgrid) cũng là một trong những giải pháp cần được xem xét. Kết quả mô phỏng trên Matlab/Simulink chứng minh hiệu quả của giải pháp đề xuất.
Kỹ thuật Quản lý Năng lượng Tối ưu Dựa trên Quản lý Phân khúc Nhu cầu cho Lưới Điện Thông minh Dịch bởi AI
Springer Science and Business Media LLC - Tập 41 - Trang 81-91 - 2017
Lưới điện thông minh (SG) được giải thích là một sự tăng cường của lưới điện thế kỷ 20. Nó cung cấp điện từ phía sản xuất đến phía tiêu dùng bằng cách sử dụng công nghệ kỹ thuật số hiện đại nhằm giảm tiêu thụ năng lượng của khách hàng và tiết kiệm năng lượng. Quản lý bên nhu cầu (DSM) có tầm quan trọng lớn trong lưới điện thông minh, vì nó đảm bảo sự cân bằng nhu cầu theo thời gian thực. Bên cạnh việc cải thiện giảm chi phí, chúng tôi đã làm việc về vấn đề đỉnh phục hồi. Nghiên cứu này tìm kiếm một kỹ thuật quản lý năng lượng tối ưu để tối thiểu hóa chi phí điện cho người tiêu dùng cũng như giảm thiểu đỉnh phục hồi. Một thuật toán tối ưu được thiết kế để giảm chi phí và đỉnh phục hồi trong khi đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Hơn nữa, chúng tôi đã làm việc trên các ràng buộc hiệu quả hơn để đạt được kết quả hiệu quả hơn. Các kỹ thuật tối ưu hóa được sử dụng để tìm các giải pháp sản xuất. Giải pháp không tối ưu được đề xuất để giảm độ phức tạp của tính toán. Hiệu quả của giải pháp đề xuất được chứng minh thông qua mô phỏng và kết quả đáng chú ý.
#quản lý năng lượng #lưới điện thông minh #quản lý bên nhu cầu #tối ưu hóa #chi phí điện
Kỹ thuật nén dữ liệu chuỗi thời gian và ứng dụng của nó trong lưới điện thông minh Dịch bởi AI
The VLDB Journal - Tập 24 - Trang 193-218 - 2014
Dữ liệu chuỗi thời gian đang ngày càng được thu thập nhiều trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một ví dụ là hạ tầng điện thông minh, nơi tạo ra khối lượng lớn dữ liệu từ các nguồn như đồng hồ điện thông minh. Mặc dù ngày nay các dữ liệu này chủ yếu được sử dụng cho việc trực quan hóa và lập hóa đơn với độ phân giải 15 phút, nhưng độ phân giải tạm thời ban đầu của nó thường có độ phân giải cao hơn, ví dụ, tính theo giây. Điều này rất hữu ích cho nhiều ứng dụng phân tích như dự đoán ngắn hạn, tách biệt và trực quan hóa. Tuy nhiên, việc truyền tải và lưu trữ khối lượng lớn dữ liệu chi tiết như vậy thường tốn kém về mặt không gian lưu trữ trong nhiều trường hợp. Trong bài viết này, chúng tôi giới thiệu một kỹ thuật nén dựa trên hồi quy theo từng đoạn và hai phương pháp mô tả hiệu suất của quá trình nén. Mặc dù kỹ thuật của chúng tôi là một phương pháp tổng quát cho việc nén chuỗi thời gian, nhưng lưới điện thông minh đóng vai trò là ví dụ minh họa và kịch bản đánh giá của chúng tôi. Tùy thuộc vào dữ liệu và kịch bản sử dụng, kỹ thuật này nén dữ liệu với tỷ lệ lên đến 5.000 lần mà vẫn duy trì khả năng hữu ích cho các phân tích. Kỹ thuật được đề xuất đã vượt trội hơn các công trình liên quan và đã được áp dụng cho ba tập dữ liệu năng lượng thực tế trong các kịch bản khác nhau. Cuối cùng, chúng tôi cho thấy rằng kỹ thuật nén được đề xuất có thể được triển khai trong một hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu hiện đại.
#chuỗi thời gian #kỹ thuật nén #lưới điện thông minh #hồi quy #phân tích dữ liệu
Kích hoạt điều khiển từ xa cho các trạm biến áp qua mạng LTE-A Dịch bởi AI
Springer Science and Business Media LLC - Tập 70 - Trang 37-53 - 2018
Trong những năm gần đây, các ứng dụng lưới điện thông minh (SG) đã chứng minh là một công nghệ tinh vi với khả năng, tiện nghi và hiệu quả vô cùng lớn không chỉ cho các lĩnh vực phát điện mà còn cho nhiều mục đích công nghiệp khác. Thuật ngữ SG được sử dụng để mô tả một tập hợp các hệ thống tùy chỉnh nhằm theo dõi nhu cầu của người dùng một cách nhanh chóng và tự động, khôi phục điện, cô lập các sự cố và duy trì ổn định cho việc truyền tải, phát điện và cung cấp điện hiệu quả hơn. Tuy nhiên, việc đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) là điều cần thiết để duy trì công nghệ mạng được sử dụng trong các giai đoạn khác nhau và giao tiếp của SG cho việc phân phối hiệu quả, điều này có thể bị cản trở nghiêm trọng khi số lượng cảm biến của ứng dụng gia tăng. Rõ ràng, việc nhận và truyền tải thông tin này yêu cầu một cơ sở hạ tầng truyền thông hai chiều, tốc độ cao, đáng tin cậy và an toàn. Trong bài báo này, chúng tôi đã đề xuất một phương pháp lập lịch nhằm đảm bảo việc sử dụng hiệu quả các tài nguyên mạng hiện có để đáp ứng một cách đầy đủ các yêu cầu của cảm biến. Phương pháp được đề xuất dựa trên phương pháp trọng số thích ứng theo cấp bậc, giúp vượt qua những vấn đề của phương pháp lập lịch đã nghiên cứu và nhằm hỗ trợ các ứng dụng cảm biến SG dựa trên các yêu cầu QoS. Chúng tôi đã sử dụng bốn ứng dụng SG hỗ trợ cho việc điều khiển điện từ xa, bao gồm phản hồi nhu cầu, cơ sở hạ tầng đo đạc tiên tiến, giám sát video và nhận thức tình huống vùng rộng cho việc thực hiện kiểm soát trạm biến áp từ xa. Hơn nữa, kỹ thuật lý thuyết trò chơi hợp tác đã được đưa vào một giải pháp cho việc ước lượng và phân bổ băng thông tối ưu giữa các cảm biến khác nhau. Các kết quả đã được đánh giá dựa trên thông lượng, chỉ số công bằng và hiệu suất phổ và các kết quả đã được so sánh với các phương pháp lập lịch nổi tiếng như công bằng theo cấp số nhân/ tỉ lệ (EXP/PF), chỉ số chất lượng kênh tốt nhất (Best-CQI) và quy tắc cấp số nhân (EXP-Rule). Các kết quả cho thấy phương pháp được đề xuất cung cấp hiệu suất tốt hơn về chỉ số công bằng với mức cải thiện lần lượt là 25, 66 và 68% so với EXP/PF, EXP/RULE và Best-CQI.
#lưới điện thông minh #chất lượng dịch vụ #điều khiển từ xa #băng thông #lý thuyết trò chơi #phân bổ tài nguyên
Tổng số: 16
- 1
- 2