Endüstri işbirliği, yeni nesil şebeke acil durum kontrol teknolojisine güç veriyor

Mevcut olay müdahale iş akışında (solda), elektrik şebekesi operatörleri, etkili olamayacak kadar zaman alıcı olabilen manuel bir adım olan alarmlara yanıt olarak kararlar alır. HADREC platformu (sağda), enerjiyle ilgili acil durumlara yanıt vermek için daha verimli ve etkili bir iş akışı sağlamak için yapay zeka tabanlı otomatik bir karar destek aracı sunar. Kredi: Cortland Johnson | Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı

Şebeke operatörleri, güç hizmetini kesintiye uğratan acil durum koşullarının yönetilmesi söz konusu olduğunda büyük zorluklarla ve büyük fırsatlarla karşı karşıyadır. Amerika Birleşik Devletleri’nde artan elektrik kesintileri tahmini olarak 30-50 milyar dolara mal oluyor ve her yıl milyonlarca müşteriyi etkiliyor. Hem zorluk hem de fırsat, beklenmeyen bir durum olduğunda güç sistemi tepkilerini optimize etmekte yatmaktadır. Optimizasyon, bu olayların etkilerini en aza indirebilir.

Pacific Northwest National Laboratory’deki (PNNL) araştırmacılar, şebekeyi aşırı hava koşullarından ve diğer yıkıcı olaylardan kaynaklanan maliyetli bozulmalara karşı korumak için gerçek zamanlı uyarlanabilir bir acil durum kontrol sistemi geliştirmek için Google Research, PacifiCorp ve V&R Energy’deki ortaklarla işbirliği yapıyor. Teknoloji, gerçek olaylar sırasında uygun sistem yanıtlarını belirlemek için şebeke operatörlerinin çevrimdışı çalışmalara güvenmelerini gerektiren mevcut yöntemleri önemli ölçüde geliştirir.

Ancak bu olaylar her zaman beklediğimiz gibi gelişmez ve şebeke koşulları saniyenin çok küçük bir bölümünde değişebilir. Mevcut standartların “gerçek zamanlı” olarak çalıştığı düşünülen bazı çevrimiçi araçlar, sistemde meydana gelen gerçek olayları beş ila 15 dakika arasında takip edebilir.

Ölçeklenebilir Yüksek Performanslı Uyarlanabilir Derin Güçlendirme-Öğrenme Tabanlı Gerçek Zamanlı Acil Durum Kontrolü (HADREC) platformu—Enerji Bakanlığı’nın Gelişmiş Araştırma Projeleri Ajansı-Enerji (ARPA-E) tarafından üç yıllık bir yatırım kapsamında daha da geliştirilip test edilmektedir. —bir arıza anında karar vermeyi ve sistem yanıtlarını otomatikleştirmek için yüksek performanslı bilgi işlemin yanı sıra derin pekiştirmeli öğrenme adı verilen bir tür yapay zeka (AI) kullanır.

Derin pekiştirmeli öğrenme, daha iyi ölçeklendirme ve mevcut kalıpları binlerce sistem varlığı arasında gerçek bir olayın öngörülemeyen sorunlarına hızlı ve etkili bir şekilde uygulama yeteneği açısından geleneksel pekiştirmeli öğrenmeyi geliştirir. İlk sonuçlar, HADREC teknolojisinin sistem tepki süresini 60 kat azaltmaya ve sistem kurtarma süresini en az %10 iyileştirmeye yardımcı olacağını gösteriyor. Bu, kademeli kesintilerin önlenmesine yardımcı olur, böylece daha verimli ve esnek şebeke çalışmasına izin verir.

Gerçek dünyadaki sistem gösterimine yönelik üç yıllık bir plan

Projenin işbirlikçileri, bir çözüme doğru verimli bir şekilde çalışırken, problemin tüm açılarından farklı bakış açılarını ve uzmanlığı birleştirmenin faydalarını anlıyorlar. Birinci yıl boyunca ekip, HADREC algoritmaları için performans yöntemleri ve karşılaştırma ölçütleri oluşturdu ve bunları Teksas ızgarası boyutunda bir sahte sistem kullanarak test etmeye başladı. Algoritma performansından memnun kaldıklarında, testi daha gerçekçi, daha büyük ölçekli bir sisteme taşıdılar.

Şimdi, üçüncü yıla girerken ekip, gerçek hizmet ve şebeke verilerini kullanarak teknolojiyi göstermeye odaklanacak. 2022 yılında projenin sonunda, teknoloji geliştirilecek ve gerçek bir üretim sistemi ile entegrasyon için yeterince test edilecektir.

PNNL elektrik mühendisi ve işbirlikçisi Qiuhua Huang, “Şebeke operatörlerinin belirli bir sorunu çözmek için bazen geleneksel yolları vardır, ancak bu zor ve zaman alıcıdır ve yine de uygulanabilir ve etkili bir cevaba ulaşamayabilirler” dedi. “Bunun gibi bir ARPA-E projesi, gelişmeyi birden fazla perspektiften yönlendirmek için tarafları bir araya getirir ve bunu, gerçek dünyadaki sorunları daha verimli ve etkili bir şekilde çözmek için güçlü araştırma yeteneklerinin avantajıyla birleştirir.”

Endüstri deneyiminden ve ulusal bir laboratuvardan yararlanmak

Projede PNNL ile birlikte çalışmak, kamu hizmeti sağlayıcısı ve teknoloji geliştiricisi V&R Energy, yatırımcıya ait kamu hizmeti kuruluşu PacifiCorp ve makine ve pekiştirmeli öğrenme konusunda uzmanlığa sahip bir Google Araştırma ekibidir. Her biri bulmacanın benzersiz bir parçasını tutar.

Portland, Oregon’da bulunan PacifiCorp, batı Amerika Birleşik Devletleri’ndeki en büyük şebeke operatörlerinden biridir. PacifiCorp iletim planlama mühendisi Song Wang, “PNNL gibi ulusal bir laboratuvarla ortaklık kurmamızın yararı, yeni fikirlerin, tekniklerin ve araçların giderek daha karmaşık sorunları çözmeye katkısıdır” dedi. “Buna karşılık, ekibin çözüm geliştirmeye yönelik çabalarına etkin bir şekilde odaklanmaya yardımcı olmak için kamu hizmeti sektöründe karşılaştığımız belirli zorluklar hakkında araştırma ortaklarımızla bilgi paylaşabiliyoruz.”

V&R Energy için amaç, PacifiCorp ve diğer şebeke operatörlerinin karşılaştığı sorunlara etkili çözümler sağlamaya yardımcı olmaktır. Kurucu ortak Marianna Vaiman, “Yenilenebilir üretimin öncekinden daha büyük bir ölçekte birbirine bağlanması nedeniyle farklı davranış kalıpları içeren çeşitli stres koşulları altında olan güç sistemlerimiz var” dedi. “Ayrıca, kademeli kesintilerin çok kısa sürede gerçekleşebildiği orman yangınları ve kasırgalar gibi çok sayıda şiddetli hava olayı görüyoruz. Bu proje aracılığıyla başarmaya çalıştığımız şey, sistemin çok hızlı, sağlam ve güvenilir bir şekilde kontrol edilmesidir. ciddi olayların meydana gelmesi durumunda.”

Google Araştırma ekibi de derin öğrenmeyi ve pekiştirmeli öğrenmeyi projeye başarıyla uygulayarak uzmanlıklarını aktardı. Jie Tan, “Amacımız, çok çeşitli önemli konularda uzun vadeli, iddialı sorunlar üzerinde çalışmak. Sosyal fayda için benzersiz yeteneklerimizi kullanma fırsatlarını araştırıyoruz ve bu proje, işimiz ve misyonumuzla iyi bir uyum içinde,” dedi. , personel araştırma bilimcisi ve Google Research’te teknik baş yönetici.

HADREC işbirliği, nihai olarak, şebeke istikrarını ve güvenilirliğini tehdit eden koşulları hafifleten hızlı, doğru azaltma önlemleri sağlayarak güç sisteminde meydana gelen ciddi olayların veya arızaların etkisini azaltmaya odaklanmıştır. Ülkemizde ve dünya genelinde enerji kaynaklarının karışımı değişmeye devam ettikçe ve ekstrem olayların sıklığı arttıkça bu sorunun çözümü giderek daha önemli hale geliyor. Vaiman, “Bu projeyle yaptığımız şey, ilk başladığımız zamandan daha da önemli hale geliyor” dedi. “Ve kafalarımızı bir araya getirmek bizi oraya daha hızlı ve daha doğru bir cevapla götürecek.”

HADREC ekibi, yeni, yapay zeka tabanlı akıllı şebeke acil durum kontrol uygulamaları geliştirmek için şimdiden bir dizi açık kaynaklı analitik yazılım ve araç geliştirdi. Bu uygulamalar, şebeke operatörlerinin ağlarının güvenilirliğini doğal ve insan kaynaklı tehditlere karşı korumalarına yardımcı olabilir. Ekip, uygulamaları 2022’nin sonuna kadar lisanslamaya hazır hale getirmeyi planlıyor. Yazılım ve araçların lisanslanması, kamu hizmetleri ve sistem operatörlerinin kendi benzersiz ihtiyaçlarına ve zorluklarına göre uyarlanmış yeni acil durum kontrol çözümleri geliştirmelerini sağlayacak.


Aşırı olaylar karşısında şebeke güvenilirliğini artırma


Pacific Northwest Ulusal Laboratuvarı tarafından sağlanmıştır

Alıntı: Endüstri işbirliği, yeni nesil şebeke acil durum kontrol teknolojisine güç veriyor (2021, 17 Kasım), 19 Kasım 2021’de https://techxplore.com/news/2021-11-industry-collaboration-powers-grid-emergency.html adresinden alındı

Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amaçlı herhangi bir adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir bölüm çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı sağlanmıştır.





#Endüstri #işbirliği #yeni #nesil #şebeke #acil #durum #kontrol #teknolojisine #güç #veriyor