Simulazione energetica della griglia intelligente, i punti di forza e le opportunità

L'idea dei modelli di simulazione è stata attribuita a come le innovazioni hanno evitato le insidie nel settore tecnologico.Le simulazioni sono imitazioni di un particolare processo o situazione. Nella tecnologia, la simulazione ha una definizione più snella che si concentra sulla creazione di un modello al computer di un progetto proposto per lo studio e l'analisi. Questo passo nella creazione di prodotti basati sulla tecnologia permette di risparmiare sui costi e aiuta a valutare le capacità di performance e l'affidabilità del prodotto. Gli esperti possono anche dare proiezioni e previsioni che aiutano il lato innovativo e commerciale della produzione tecnologica.

Comprendere la simulazione della griglia e i modelli variabili

Se si trattasse solo di una simulazione fisica della rete, un alimentatore a corrente alternata in grado di emulare le condizioni dinamiche della rete viene utilizzato per testare l'affidabilità delle apparecchiature collegate alla rete. Ma la simulazione energetica delle smart grid non si basa solo sugli aspetti fisici, ma combina tutte le aree della rete, compresa la potenza elettrica, le tecnologie di comunicazione tra tutti i componenti della rete elettrica, i sistemi IT e di intelligenza e il centro di controllo. Quindi, abbiamo i componenti hardware e software che lavorano tutti in tandem per fornire i migliori risultati energetici con le rinnovabili al seguito.

Le simulazioni quantitative e qualitative generali ruotano intorno a tre idee: simulazione di eventi, simulazione di eventi discreti e simulazione Monte Carlo. Nella simulazione energetica delle smart grid, l'attenzione si concentra sul modello di simulazione a eventi discreti.

Simulazione discreta dell'energia

Il modello di simulazione a eventi discreti (DES) è un approccio utilizzato per modellare sistemi del mondo reale che possono essere suddivisi in processi logici dinamici. I risultati possono creare nuovi eventi che gli osservatori dovrebbero prendere in considerazione in un tempo futuro. La simulazione dà un senso semplice alle informazioni che le vengono date e fornisce proiezioni che possono tornare utili in situazioni future.DES viene utilizzato perché la rete interagisce con l'hardware e il software delle reti energetiche e gli esseri umani, compresi gli operatori di rete e i consumatori. Questo crea un ciclo di eventi in relazione al tempo che cambia. È quindi molto importante che le simulazioni avvengano con tutti gli aspetti presi in considerazione.Le simulazioni non possono dare risultati olistici senza il fattore umano. Nonostante DES sia il modello di simulazione su cui si fa generalmente affidamento, un altro tipo che dà risultati migliori se usato insieme a DES è una simulazione basata su agenti (ABS).

Simulazione basata su agenti

Questa simulazione sale di livello simulando le operazioni simultanee e le interazioni di più agenti per ricreare e prevedere l'apparizione di fenomeni complessi. Si tratta di modelli informatici altamente intuitivi che cercano di catturare il comportamento degli individui all'interno della società.

Affinché le reti intelligenti funzionino al meglio, gli analisti si rendono conto che mettere insieme entrambi i tipi di simulazione per prevedere il comportamento degli utenti nel mondo reale aiuta immensamente quando si tratta di calcolare l'impatto del comportamento dei consumatori e dell'uso di energia. L'accuratezza è importante perché l'uso dell'energia e il comportamento degli utenti sono strettamente legati a come i consumatori si sentono con condizioni mutevoli come il tempo.

Modello In-loop

Un altro modello di simulazione popolare è il modello In-loop che aiuta a tenere il passo con la velocità della tecnologia innovativa e a mantenere la massima qualità dei servizi all'interno delle soluzioni energetiche smart grid. Le simulazioni basate su modelli aiutano a rispettare i costi, la qualità e i vincoli di tempo.Queste simulazioni del modello In-loop possono essere prototipi fisici o virtuali o una combinazione dei due, regolati per dare risultati che sono il più vicino possibile ai comportamenti del mondo reale.Alcune applicazioni del modello In-loop usate nelle smart grids includono:

• L'hardware in the loop, secondo ni.com, è una "tecnica in cui i segnali reali di diversi componenti sono collegati a un sistema di test che simula la realtà, ingannando i componenti a pensare che sia nel prodotto assemblato". In questo modo, i risultati della simulazione sono il più possibile vicini alla realtà, e hanno a che fare solo con l'hardware.
• Software nel ciclo "rappresenta l'integrazione del codice sorgente di produzione compilato in una simulazione di modello matematico, fornendo agli ingegneri un ambiente di simulazione pratico e virtuale per lo sviluppo e il test di strategie di controllo dettagliate per sistemi grandi e complessi". La differenza principale qui è che questa simulazione si occupa solo di software.
• Model in the loop combina entrambi questi progetti per un test completo dei progetti hardware e software per garantire che i sistemi possano dare i migliori risultati.

Punti di forza e opportunità nelle simulazioni energetiche delle reti intelligenti

Quando si esaminano i punti di forza e le opportunità nelle innovazioni tecnologiche, le considerazioni sul futuro sono sempre in primo piano, e lo stesso vale per le simulazioni di smart grid. Una delle principali domande e opportunità identificate dagli analisti è l'affidabilità prevista delle reti intelligenti di oggi nella transizione verso le esigenze future. Possono gestire più complessità in modo efficiente come le griglie che abbiamo oggi?

Che effetto avranno i prosumer sui futuri sistemi di rete?

Nei sistemi di rete convenzionali, i consumatori sono per lo più passivi; tuttavia, con le reti intelligenti, c'è bisogno di uno scambio di informazioni a due vie, poiché i consumatori stanno producendo energia attraverso i DER e possono controllare i dispositivi flessibili.[caption id="attachment_8310" align="aligncenter" width="650"]

image credit: www.humless.com[/caption]I consumatori e i fornitori dovrebbero far funzionare la rete in modo più trasparente, interattivo ed efficiente, dando spazio ai prosumer. Questi prosumer saranno un grande dittatore nel futuro della smart grid energetica così come i modelli di simulazione.L'opportunità di educare formalmente la gente comune su queste nuove tecnologie sarà enorme, specialmente con l'aumento costante di una società dominata dalla tecnologia. Questo dovrebbe ispirare un collegamento tra l'informazione e la vita personale per quanto riguarda la loro partecipazione alla transizione energetica intelligente. Infine, le simulazioni energetiche delle smart grid possono integrare il processo decisionale e le proiezioni degli esperti, permettendo decisioni più informate all'interno del settore energetico. Le energie rinnovabili sono note per essere inaffidabili, ma con sistemi di simulazione che hanno un'alta accuratezza di previsione, i gestori della rete possono prendere misure adeguate per mantenere i loro sistemi di smart grid efficienti e affidabili.