智能电网、智能城市

是什么使今天的电网“智能化”的现代化技术,提供和支持配电。这些技术使用智能数据分析和通信,通过双向、自动化通信网络分析网格内发生了什么。

供应商和消费者的活动信息收集、分析,并采取行动。目标是分析和优化许多指标——效率、可靠性、经济、和可持续性的配电设施。

来源:联合爱迪生

今天的智能电网
现代智能电网不同位置位置和国家。在美国,德克萨斯州,马里兰州,亚利桑那州,加州在智能电网跟踪别人走得更远。然而,作为一个整体,背后是北美的一些世界其他主要国家。亚太地区的领导人,欧洲,北美紧随其后。

但这只是一个快照的收养的步伐。成本越高,就越难得到足够的力量,一些地区会越感到手头拮据。然而,越来越清晰,智能电网将是未来的潮流。唯一的变量就是当他们将得到广泛实施。这只是第一步。智能电网是智能城市密不可分。智能城市,特别是进化物联网/互联网,智能电网将发挥非常重要的作用。

智能电网将包括现代配电和反馈系统通过自动化、远程控制和监测,最重要的是,自我修复的设计。这将方便可靠,安全,和安全集成的各种分布式和可再生能源资源。所有这些加起来是一个更可靠的能源基础设施,更可持续、更有弹性。因此,智能电网的核心智能城市,没有它不能完全存在。

拥有尽可能多的承诺,有一些黑点。有一个电阻需要尽快移动。“这是其中一个行业一直试图利用智能技术很长一段时间,但似乎总是找理由推迟或寻找其他的解决方案非常低的成本是不可能的,”赛义德·侯赛因说,首席技术官Aeris通信。”这种情况即将改变,但这只是因为这个行业终于看到一个将军承认,他们会留下管理智能城市”。

是有效的,这些改变需要做大规模,。”的一大问题是,它必须被视为一个系统级的问题,”伯纳德·墨菲说,首席技术官Atrenta。“你不能把情报扔进让各个节点更安全,希望所有的工作。有太多的抵消力量。它必须从一个更高的水平。”

此外,我们必须记住,智能电网这个词对不同的人意味着不同的东西。而最积极的用户正在实施所有类型的智能接口,从智能电表安装隔离分布管理组件的先进系统分析,其他人只是做智能电表的部署。此外,大部分技术实现取决于城市还有多少时间在尖端技术,如智能网络基础设施,和低功耗平台。

智能电网基础设施的一个好消息是今天没有广泛的实现,这意味着更多的时间制定完整的解决方案。事实上,只有10%的可用技术已经实现,并且有一个巨大的增长潜力。纽约是一个典型的例子,他们面临的挑战,但仍在继续部署成功,新技术,尽管这些挑战。

这预示着半导体领域,将提供的情报和控制作为智能电网遍布。智能城市,是这种情况,因为智能基础设施管理需要情报两端。

一个典型的例子是由一个行业领导者,英特尔和高通。这两个对手处理器制造商正在直接与城市开发埃克斯波特学院技术能够支持新兴智能城市项目。一个例子是智能网关的部署,提供多种技术集成。智能网关将关键等使平台的智能建筑,各种风格的无线技术,智能照明和智能车辆的基础设施。和所有将不可避免地融入了智能电网/智能城市框架。纽约,例如,使用一个私有网络安装一个先进的计量基础设施(AMI)。

智能电网、智能城市
也许最主要的技术,将两个智能实体一起是无线的。例如各种米,如天然气,电力和水是使用蜂窝基础设施作为通信媒介。侯赛因说:“手机无处不在。”的供应网络的可用性是容易得多,当一个人知道,几乎100%的人口以及远程电源领域。”

在密集的城市地区,网状网络发现受欢迎,因为许多归其所有的供应商获得光谱,可以建立这样的网络成本相对较低。对于不需要很高的监视功能的应用程序(如清洁能源企业)、有技术的实现受到低功耗广域网联盟(LoRaWAN)规范。这些是专门为低功耗传感器,将扩散埃克斯波特学院。

希望看到这行多产地在未来几年。芯片产业,这是另一个巨大的硬件部署区域。会有混合动力技术的。其他技术包括卫星、纤维、甚至是铜。

技术和硬件,特别是单片机cpu、fpga、dsp、cpld等和简单的设备,将使显著水平的通信(有线和无线)、自动化(自愈网络的形式),和人工智能的配电系统中实现公用事业。此外,这些设备将在接收端——智能城市数量不断增加。这种芯片将形成城市和智能电网的基础。最重要的是,他们应该提供安全的设备。

预期的结果是,它将提高可靠性、性能、安全、智能城市电力基础设施的效率。例如,复杂的智力水平被设计成变电站和现场设备做出更好和更准确的分析故障隔离,馈线重构、电压和无功功率管理。这提高了故障定位和评估,和恢复时间。

同时,扩散和集成可再生能源需要敏捷和智能评估、和切换。最后,智能电网将能够提供精确的力量,到底是在何时何地需要通过复杂的反馈系统。

福利包括:

•启用实时供给和需求指标。
•自愈的电力扰动事件,人造和自然。
•为21世纪关键应用程序提供高质量的电源。
•容纳各种生成和存储选项。
•优化资产和运营效率。
•操作弹性对物理和网络攻击。

这些先进的综合信息平台和操作技术将有效总体设计的关键要素。

大数据和智能电网
的破坏性将整合平台,深入,智能基础设施大数据。这真正的潜力,优化智能基础设施。但是有一个警告。

“大数据的一个问题是,有一个隐含的假设,所有的数据都是很重要的,而且它应该存储,这样你可以从各个方面分析它,任何时候你想要的,”侯赛因说。”这种心态以来激增的《盗梦空间》大数据指标,但现实已经开始。”

专家之间的主流观点是,绝大多数的大数据变得毫无意义的特定时间点或之后。所以,如何融入智能基础设施的照片吗?一个向量在边缘。这就是收集数据的更多的价值比密集或覆盖区域。事实是,大数据高度集中的地区往往是多余的。为智能基础设施,这是真的。

例如,考虑曼哈顿。这是一个不错的选择,许多居民有相似的习惯。次,天可能不同,但消耗的电力电器安装在城市,一般来说,适合钟形曲线模型。所以收集大量的数据从每个源只不过真的会产生很多噪音,也不会有太大的变化随着时间的推移,除非有重大的改变集合中的基础。

然而,这并不是说它没有价值,特别是在一开始,它可以用来建立一个非常准确的通常模式。之后,在寻找异常值是大数据。但长期保持这样的数据可能不会产生任何有意义的信息。

“我们必须确保我们了解收集大数据的商业目的,使竞争决策,采取某种商业行动,或者评估某种成本控制,”侯赛因指出。在智能基础设施的情况下,这些大数据传感器分析当然可以发挥巨大的作用在动态的资源分配在边缘,密度和较低的行业,在某些情况下会很快发生变化。

随着智能基础设施的发展,互连的大量增加安全泄漏数量级。它可能很容易获得电力变电站,甚至微型智能电网"从访问时方向仅交付。但智能基础设施依赖大量的双向沟通,通过任意数量的途径,每一个潜在的安全漏洞。

安全更新
普遍的共识是,完整的安全性是不可能的,不应该是一个安全专家感到意外。然而,似乎有很少的兴趣目前智能基础设施安全。这里的大问题是,不可能保证只有授权的人可以访问得到。与传统电网相比,是更现实的智能电网的双向沟通渠道。和连接到智能电网的智能城市,有很多漏洞的可能性。

有几种类型的安全,可以实现各级提供一个合理的安全措施,直到两个网格,和城市更远的发展曲线。首先是内容。适用于敏感数据,但没有尽可能多的智能电网在其他领域,如金融、医药、或运输。

另一个是访问安全。这是一个相对。阻止未经授权的人员访问是否物理(现场)或虚拟电脑(指挥中心),是一个关键的向量保护组件。

第三个区域是控制安全。涉及到保持键、编码和密码保护。如果有人可以获得力量在一个特定的位置不是那么大的一个问题,如果有人控制权力的交付。

最好的方法是让它尽可能防弹,当然,这是在芯片级;的东西,多年来一直推行芯片供应商。但是,公用事业行业是一个私人实体股东账户,这就是为什么有这样一个强调成本。

现在,该行业的主要安全问题是有安全漏洞在一代大坝等设施。达成妥协的结果,在这样一个设施有更远深远意义比违反一个分布设施。

结论
目前,智能电网和智能城市的普及率在北美一个相当低的水平。它围绕着各种迭代的智能电表。但有相当多的牵引获得先进的智能技术的组件,在网格和城市。

智能城市、智能电网将在未来20年稳步发展。当完全在线,他们将能够聚合、集成、分析、和行动、智能、数据和信息在所有相互关联的两个阵营的元素。智能电网将成为一个聪明的和反应性的智能生态系统的支持平台。