Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Tilkobling av døde ender øker strømnettet stabilitet

Anonim

Klimaendringsreduksjonsstrategier som den tyske Energiewende krever at mange nye kraftproduksjonsanlegg kobles til nettet. Siden innspill fra mange fornybare kilder er ganske volatil, avhengig av hvor mye vinden blåser eller solen skinner, er det en høyere risiko for lokale strømforstyrrelser og til slutt svitsjer. Forskere fra Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK) jobbet nå med et nytt konsept fra ikke-lineær systemanalyse kalt bassengstabilitet for å takle denne utfordringen. De fant ut at sammenkobling av døde ender kan øke strømnettet stabil. Resultatene er bekreftet av en case-studie av det skandinaviske kraftsystemet.

annonse


"Den billigste og så utbredt måten å implementere nye generatorer i et høyspenningsnettet er ved å bare legge til enkeltforbindelser, som å skape endelige gatene i et veinett, " sier Peter J. Menck, hovedforfatter av studien for å være publisert i Nature Communications . For å teste systemets stabilitet, simulerte forskerne store forstyrrelser i en standard elektroteknikkmodell. "Vi fant at i strømnettet nudler i nærheten av blind-tilkoblinger, er evnen til å tåle forstyrrelser i stor grad redusert, " sier Menck.

"Men det viste seg at dette lett kan repareres ved å legge til rette bare noen få overføringslinjer, sier Menck. Tilsynelatende bør bestemmelsen av alternative ruter i nettverket tillate spredning av forstyrrelser. Dermed kan tekniske beskyttelsesmekanismer ved de forskjellige nodene på rutenettet håndtere problemer, mens døde ender gjør effektene kulminert på enkelte punkter i nettverket.

Bruke et nytt matematisk konsept for første gang

Disse nye innsiktene er resultatet av å søke for første gang det nye matematiske konseptet av bassengstabilitet utviklet hos PIK. "Fra energinettet til Amazonas jungel eller menneskekroppsceller, har systemer flere stabile stater, " forklarer medforfatter Jürgen Kurths som leder instituttets forskningsdomenet 'Tverrfaglige metoder og begreper'. "For å forstå blackouts, forest dieback eller kreft, er det viktig å kvantifisere stabiliteten til et system - og det er nettopp det vi nå kan gjøre."

Konseptet forestiller et systems alternative tilstander som punkter i et fjellaktig landskap med bratte bergarter og dype daler. Sannsynligheten for at et system kommer tilbake til en bestemt vask etter å ha hatt et sterkt slag, avhenger av hvor stort dette bassenget er. "Vi legger tall på dette, " sier Kurths.

Sammenlignet med kostnadene ved en blackout, ville det være rimelig å legge til linjer

"Sammenlignet med de mulige kostnadene ved en blackout, ville det være rimelig å legge til noen overføringslinjer, " sier medforfatter Hans Joachim Schellnhuber, direktør for PIK. "Den nye studien gir bare et eksempel på at innovative løsninger, i vårt tilfelle selv basert på allerede eksisterende teknologi, faktisk kan bidra til å mestre omformingen av vårt energisystem, av mange gode grunner som klimastabilisering."

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK) . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Peter J. Menck, Jobst Heitzig, Jürgen Kurths, Hans Joachim Schellnhuber. Hvordan døde ender undergraver strømnettet stabilitet . Naturkommunikasjon, 2014; 5 DOI: 10, 1038 / ncomms4969