停电管理研究可能有益于可再生能源整合

美国能源部橡树岭国家实验室的一位研究人员一直在研究如何更好地管理和跟踪电力中断，这也许已经找到了一种将可再生能源更好地整合到电网中的方法。

特拉维斯·史密斯（Travis Smith）和橡树岭国家实验室（ORNL）电力和能源系统小组的研发同事一直在开发工具，这些工具将改进可在不同情况下工作的电网保护运行分析和预测，并且不依赖于无法进行静态模拟的模型。考虑到网格的实时动态。

Smith表示：“我们正在整合现有工具，以更好地完成现有工作。”“我们最终希望将实际的测量结果从网格中输入到模型中，对于公用事业而言，这意味着更快的响应时间，因为它们可以针对单个场景进行规划。”

这些工具最终还可以帮助防止可再生能源的涌入，这是一个至关重要的学习步骤，如果可再生能源要成为我们需要它成为主体的话。

电源停电管理

Smith说：“当保护工程师看着电网时，他们正在静态条件下对其进行研究。”“因此，他们模拟故障以查看会发生什么，但是该模拟并未考虑网格上的实时动态。”

这些静态模拟是必需的，因为在大多数情况下，电网保护依赖于安装在传输线和变电站中的自动“哑”设备。如果检测到电压下降或其他干扰，这些设备将使开关跳闸并切断本地电源。但是，没有反馈给公用事业公司的信息来确定何时，为何，何地或如何触发开关。

正如ORNL新闻稿所述：

过去，公用事业工程师使用局部电网的静态模型来针对单一偶发，最坏情况的保护策略，而不是针对独特的电网干扰的动态，实时解决方案。

Smith补充说：“技术人员通常必须亲自前往变电站，并提取数据文件以了解发生了什么。”这有助于解释为什么会发生大规模停电，并且如此担心-他们花了数小时试图找出最初的故障，然后才能够确定如何阻止潮流。

南非自己的停电问题

但是，此类工具不太可能对南非有所帮助，而南非目前正面临能源供不应求的危险水平。据彭博社报道，该国多年来一直面临能源供应短缺，在新电厂建设和资金筹措方面远远落后，而且距保证电力供应永远还需五年的时间。

总部位于纽约的风险顾问Teneo Intelligence的南部非洲分析师Anne Fruhauf说：“ Eskom陷入困境。”电力短缺对该国的经济构成最大的风险，从长远来看，“南非不能梦想在不增加基本负荷能力的情况下实现更高的增长。”

埃斯克（Eskon）曾经是非洲的能源巨头，为邻国和本国提供能源。但是，现在，他们正在运行数十年的发电厂无法满足不断增长的需求，从而迫使公用事业公司定期要求客户节约能源，甚至干脆启动有管理的停电。

停电的力量

最后，像南非的能源供应这样的情况可能是许多国家未来面临的问题。印度最近不得不签署一项增加核能的协议，以跟上其人口爆炸的步伐，而中国启动了迄今为止最令人印象深刻的可再生能源扩展项目之一-去年超过了太阳能光伏制造和容量图表。

随着越来越多的可再生能源整合到电网中，诸如橡树岭国家实验室正在开发的工具最终将被证明是无价的。如果没有“更智能”的电网，不仅旧的发电厂和输电技术将开始对国家能源分配产生负面影响，而且将较新的能源发电（在风能和太阳能的情况下，本来就是零星的和气质的）发电整合在一起，将变得很简单。在零星的可再生能源输入可能开始引起国家电网停电的程度上，问题变得更加复杂。

“一旦有了一个更快，更智能的电网，就需要保护一个更快，更智能的电网，” Travis Smith说。“我正在与ORNL的计算机科学家合作，看看我们是否可以推动模型以比实时速度更快的速度运行，以便我们能够在发生之前预测会发生什么。”

虽然史密斯相信他可能是“目前世界上唯一使用这种程序的人”，但他预测，全世界的公用事业公司将在未来几年内很快采用这种实时保护分析。

史密斯说，“如果我们看到大范围的停电，很快就会发生。”“我们将使用EMT（电磁暂态）放大模型，查看保护继电器中发生的情况，并运行更高分辨率的时步模拟以解决问题，然后再解决。”