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
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
Một khung mô hình toàn diện cho tính linh hoạt bên phía cầu trong lưới điện thông minh Dịch bởi AI
Computer Science - Research and Development - Tập 33 - Trang 13-23 - 2017
Sự gia tăng tỷ trọng của sản xuất năng lượng tái tạo trong hệ thống điện đi kèm với những thách thức đáng kể, chẳng hạn như sự biến động của các nguồn năng lượng tái tạo. Để giải quyết những thách thức này, quản lý bên phía cầu là một biện pháp thường được đề cập. Tuy nhiên, các biện pháp quản lý bên phía cầu cần có mức độ linh hoạt cao để đạt được thành công. Mặc dù có nhiều nghiên cứu mô tả, xây dựng mô hình và tối ưu hóa các quy trình khác nhau với các yêu cầu điện linh hoạt, nhưng vẫn chưa có một ký hiệu thống nhất. Thêm vào đó, hầu hết các mô tả đều rất đặc thù cho quy trình và không thể tổng quát hóa. Trong bài báo này, chúng tôi phát triển một khung mô hình toàn diện để mô tả toán học tính linh hoạt bên phía cầu trong các lưới điện thông minh trong khi tích hợp hầu hết các ràng buộc từ các mô hình hiện có khác. Chúng tôi cung cấp một khung mô hình có thể áp dụng phổ quát cho tính linh hoạt bên phía cầu và đánh giá tính thực tiễn của nó bằng cách xem xét khả năng tối ưu hóa của các trình giải chương trình tuyến tính mixed-integer khi áp dụng cho các ví dụ được tạo ra nhân tạo. Từ việc đánh giá, chúng tôi rút ra rằng mô hình của chúng tôi cải thiện hiệu suất của các mô hình trước đó trong khi tích hợp các đặc tính linh hoạt bổ sung.
#năng lượng tái tạo #quản lý bên phía cầu #tính linh hoạt bên phía cầu #lưới điện thông minh #tối ưu hóa chương trình tuyến tính #
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
Tối ưu hóa hệ thống phân phối điện hiện tại và các nguồn năng lượng tái tạo mới cho Tamil Nadu, Ấn Độ sử dụng HOMER Dịch bởi AI
International Journal of Precision Engineering and Manufacturing - Tập 15 - Trang 1695-1701 - 2014
Với sự gia tăng nhu cầu về năng lượng, cùng với sự gia tăng khí thải nhà kính, việc khám phá các nguồn năng lượng sạch thay thế và tích hợp chúng vào hệ thống điện hiện tại là điều quan trọng trước khi các nguồn tài nguyên toàn cầu bị cạn kiệt và bị tổn hại không thể phục hồi. Bài báo này nhắm đến Ấn Độ, một gã khổng lồ đang nổi lên, và sẽ khám phá việc tích hợp sản xuất từ nguồn tài nguyên tái tạo vào lưới điện, sử dụng công nghệ lưới thông minh. Việc tích hợp sẽ được nghiên cứu thông qua mô phỏng sử dụng phần mềm HOMER để đạt được hệ thống tối ưu, dựa trên chi phí năng lượng và khí thải. Kịch bản mô phỏng dựa vào Tamil Nadu, một tiểu bang phía Nam của Ấn Độ, và mô hình đề xuất bao gồm việc xem xét mức tiêu thụ và sản xuất điện, cũng được thu nhỏ xuống 0.001%, và khám phá các phương thức cải thiện hiệu quả của lưới điện. Điều này được thực hiện thông qua việc tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo, cùng với quản lý cầu và cung từ các công ty tiện ích. Kết quả mô phỏng cho thấy hệ thống tối ưu có thể bao gồm các nguồn năng lượng tái tạo để phục vụ tải cân bằng từ sản xuất nhiệt điện hiện có.
#năng lượng tái tạo #lưới điện thông minh #HOMER #Tamil Nadu #Ấn Độ #mô phỏng #hiệu suất lưới điện
Xây dựng trạm biến áp tự động hóa theo giao thức IEC61850 tích hợp nhiều chủng loại thiết bị và nhiều giao thức truyền thông
Tự động hóa trạm biến áp theo giao thức IEC 61850 là xu thế tất yếu hiện nay và cũng là yêu cầu của ngành điện đối với các trạm biến áp truyền tải điện. Hiện nay, trong hệ thống điện Việt Nam nói chung cũng như hệ thống điện khu vực miền Trung và Tây Nguyên nói riêng đang tồn tại rất nhiều trạm biến áp truyền tải điện điều khiển truyền thống với nhiều chủng loại thiết bị cũ và nhiều giao thức truyền thông khác nhau. Để nâng cấp các trạm biến áp này thành trạm biến áp tự động hóa với tiêu chí sử dụng các thiết bị hiện có cần phải có các giải pháp phù hợp với chi phí chấp nhận được trong điều kiện Việt Nam. Bài báo này trình bày giải pháp xây dựng trạm biến áp tự động hóa theo tiêu chuẩn IEC61850 tích hợp nhiều chủng loại thiết bị và nhiều giao thức truyền thông khác nhau, ứng dụng thành công tại Trạm biến áp 110kV Hội An, tỉnh Quảng Nam.
#IEC61850 #IEC60870 #Modbus #tự động hóa trạm biến áp #giao thức #lưới điện thông minh
Ứng dụng hiệu quả công nghệ mới FPI về chỉ báo đường đi sự cố cho lưới điện phân phối thông minh
Bài báo này trình bày ứng dụng thuật toán bầy đàn để giải bài toán tối ưu đa mục tiêu về ứng dụng hiệu quả công nghệ mới FPI (Fault Passage Indicator - chỉ báo đường đi sự cố) cho lưới điện phân phối thông minh. Vấn đề được đặt ra là xác định số lượng, vị trí lắp đặt và công nghệ sử dụng cho mỗi vị trí FPI lắp đặt lên lưới điện phân phối để đạt hiệu quả ưu việt nhất về cả phương diện kinh tế lẫn kỹ thuật. Trong bài báo thực hiện nghiên cứu sử dụng thuật toán tối ưu hóa bầy đàn đa mục tiêu (MOPSO) và thực hiện kiểm tra đánh giá với 2 trường hợp trên mô hình lưới điện phân phối thực tế tại xuất tuyến 471E13 trạm biến áp (TBA) 220kV Ngũ Hành Sơn ở thành phố Đà Nẵng - Việt Nam. Các kết quả nghiên cứu cụ thể đã được rút ra dựa trên việc viết chương trình trên cơ sở phần mềm MATLAB.
#tối ưu hóa đa mục tiêu #PSO #MOPSO #độ tin cậy #lưới điện phân phối #lưới điện thông minh #chỉ báo đường đi sự cố #FPI
Dự đoán tiêu thụ năng lượng điện dựa trên kỹ thuật học máy Dịch bởi AI
Springer Science and Business Media LLC - Tập 103 - Trang 909-920 - 2020
Dự báo nhu cầu điện trong những năm gần đây đang trở nên ngày càng quan trọng do sự tự do hóa thị trường và sự xuất hiện của các nguồn tài nguyên tái tạo. Để đáp ứng những thách thức mới nổi này, các mô hình thông minh tiên tiến được xây dựng nhằm đảm bảo dự báo điện chính xác cho nhiều khoảng thời gian khác nhau. Việc sử dụng các thuật toán dự đoán thông minh là một đặc điểm chính của lưới điện thông minh và là một công cụ hiệu quả để giải quyết sự không chắc chắn nhằm đưa ra các quyết định tối ưu về chi phí và hiệu quả năng lượng như lập kế hoạch sản xuất điện, độ tin cậy và tối ưu hóa điện năng của hệ thống, cũng như các hoạt động kinh tế của lưới điện thông minh. Tuy nhiên, độ chính xác trong các thuật toán dự đoán được yêu cầu rất cao, vì nhiều hoạt động quan trọng của các nhà điều hành điện như phân phối tải phụ thuộc vào dự báo ngắn hạn. Bài báo này đề xuất một mô hình để ước lượng tiêu thụ điện năng ở Agartala, Tripura, Ấn Độ, có khả năng dự đoán chính xác tải trong 24 giờ tới và ước lượng tải trong khoảng từ 1 tuần đến 1 tháng. Một số đặc điểm cụ thể của thành phố đã được phân tích nhằm khai thác các biến số có thể ảnh hưởng trực tiếp đến mô hình tiêu thụ điện. Ngoài ra, bài báo hiện tại chỉ ra cách để cải thiện đáng kể độ chính xác của dự đoán thông qua quy trình học máy theo nhóm. Chúng tôi đã chứng minh hiệu suất của mô hình Random Forest riêng lẻ và XGBoost cùng với sự kết hợp của chúng. Bộ RF và XGBoost đã đạt được độ chính xác với sự cải thiện từ 15–29%. Các phân tích hoặc kết quả cũng cung cấp những phát hiện thú vị liên quan đến tiêu thụ năng lượng.
#Dự báo tiêu thụ điện #học máy #lưới điện thông minh #Random Forest #XGBoost #cải thiện độ chính xác
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
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.
Tổng số: 11
- 1
- 2