Smart Grid Energie Simulatie, De Sterke punten en Kansen

Het idee van simulatiemodellen is toegeschreven aan de manier waarop innovaties valkuilen in de technologiesector hebben vermeden.Simulaties zijn imitaties van een bepaald proces of een bepaalde situatie. In de technologiesector heeft simulatie een meer gestroomlijnde definitie die zich toespitst op het creëren van een computermodel van een voorgesteld ontwerp voor studie en analyse. Deze stap in het creëren van op technologie gebaseerde producten bespaart kosten en helpt bij het evalueren van de prestatiemogelijkheden en de betrouwbaarheid van het product. Deskundigen kunnen ook prognoses en voorspellingen geven die helpen bij de innovatieve en zakelijke kant van de productie van technologie.

Inzicht in Grid Simulation en verschillende modellen

Als het alleen om een fysieke netwerksimulatie zou gaan, wordt een wisselstroomvoeding die in staat is dynamische netwerkomstandigheden na te bootsen, gebruikt om de betrouwbaarheid van op het net aangesloten apparatuur te testen. Maar energiesimulatie voor slimme netwerken berust niet alleen op de fysieke aspecten, maar combineert alle gebieden van het netwerk, waaronder de elektrische stroom, de communicatietechnologieën tussen alle elektrische netwerkcomponenten, IT- en inlichtingensystemen, en het controlecentrum. De hardware- en softwarecomponenten werken dus allemaal samen om de beste energieresultaten te leveren met hernieuwbare energiebronnen op sleeptouw.

Algemene kwantitatieve en kwalitatieve simulaties draaien rond drie ideeën: event simulatie, discrete event simulatie, en Monte Carlo simulatie. Bij energiesimulatie voor slimme netwerken ligt de nadruk op het discrete event-simulatiemodel.

Discrete energiesimulatie

Het DES-model ( discrete event simulation ) is een benadering die wordt gebruikt om reële systemen te modelleren die kunnen worden opgesplitst in logische dynamische processen. De resultaten kunnen leiden tot nieuwe gebeurtenissen waarmee waarnemers in de toekomst rekening moeten houden. De simulatie maakt op eenvoudige wijze wijs uit de informatie die haar wordt gegeven en geeft projecties die van pas kunnen komen in toekomstige situaties.DES wordt gebruikt omdat er interactie is tussen het net en de hardware en software van energienetten en mensen, waaronder netbeheerders en consumenten. Hierdoor ontstaat een lus van gebeurtenissen in relatie tot de veranderende tijd. Het is dan van groot belang dat bij simulaties met alle aspecten rekening wordt gehouden.Simulaties kunnen geen holistische resultaten opleveren zonder de menselijke factor. Hoewel DES het simulatiemodel is waarop over het algemeen wordt vertrouwd, is een ander type dat betere resultaten oplevert wanneer het in combinatie met DES wordt gebruikt, een agentgebaseerde simulatie (ABS).

Agent-gebaseerde Simulatie

Deze simulatie gaat een stap verder door de gelijktijdige operaties en interacties van meerdere agenten te simuleren om het optreden van complexe verschijnselen na te bootsen en te voorspellen. Het gaat om computermodellen die zeer intuïtief zijn en het gedrag van individuen in de samenleving trachten weer te geven.

Om slimme netwerken optimaal te laten presteren, beseffen analisten dat het enorm helpt om beide soorten simulatie samen te brengen om het gedrag van gebruikers in de echte wereld te voorspellen wanneer het gaat om het berekenen van de impact van consumentengedrag en energiegebruik. Nauwkeurigheid is belangrijk aangezien energiegebruik en gebruikersgedrag nauw samenhangen met hoe consumenten omgaan met veranderende omstandigheden zoals het weer.

In-lus model

Een ander populair simulatiemodel is het In-loop model dat helpt om de snelheid van innovatieve technologie bij te houden en de hoogste kwaliteit van diensten binnen smart grid energieoplossingen te handhaven. Modelgebaseerde simulaties helpen om te voldoen aan kosten-, kwaliteits- en tijdsbeperkingen.Deze in-loop modelsimulaties kunnen fysieke of virtuele prototypes zijn of een combinatie van de twee, aangepast om resultaten te geven die zo dicht mogelijk bij real-world gedragingen liggen.Enkele In-loop model toepassingen die gebruikt worden in smart grids zijn onder andere:

• Hardware in the loop is volgens ni.com een "techniek waarbij echte signalen van verschillende componenten worden aangesloten op een testsysteem dat de werkelijkheid simuleert en de componenten laat denken dat het in het geassembleerde product zit". Op deze manier benaderen de simulatieresultaten zo dicht mogelijk de werkelijkheid, en hebben ze alleen te maken met de hardware.
• Software in de lus "staat voor de integratie van gecompileerde productiebroncode in een mathematische modelsimulatie, waardoor ingenieurs de beschikking krijgen over een praktische, virtuele simulatieomgeving voor het ontwikkelen en testen van gedetailleerde regelstrategieën voor grote en complexe systemen". Het grote verschil hier is dat deze simulatie alleen betrekking heeft op software.
• Model in the loop combineert deze beide ontwerpen voor een volledige test van hardware- en softwareontwerpen om te verzekeren dat de systemen de beste resultaten kunnen geven.

Sterke punten en kansen in energiesimulaties voor slimme netwerken

Bij de beoordeling van sterke punten en kansen bij technologische innovaties staan overwegingen met betrekking tot de toekomst altijd op de voorgrond, en dat geldt ook voor simulaties van slimme netwerken. Een belangrijke vraag en mogelijkheid die door analisten wordt gesignaleerd, is de verwachte betrouwbaarheid van de huidige slimme netten bij de overgang naar toekomstige behoeften. Kunnen zij een grotere complexiteit even efficiënt aan als de huidige netten?

Hoeveel invloed zullen prosumenten hebben op de toekomstige netwerksystemen?

In conventionele netwerksystemen zijn consumenten meestal passief; met slimme netwerken is er echter behoefte aan informatie-uitwisseling in twee richtingen, aangezien consumenten nu energie produceren via DER's en flexibele apparaten kunnen besturen.[caption id="attachment_8310" align="aligncenter" width="650"]

image credit: www.humless.com[/caption]Van consumenten en leveranciers wordt verwacht dat zij het elektriciteitsnet transparanter, interactiever en efficiënter laten werken, waardoor plaats wordt gemaakt voor prosumers. Deze prosumers zullen een belangrijke dictaat zijn in de toekomst van smart grid-energie, evenals simulatiemodellen.De kans om gewone mensen formeel voor te lichten over deze nieuwe technologieën zal enorm zijn, vooral met de consequente opkomst van een door technologie gedomineerde maatschappij. Dit moet inspireren tot een koppeling tussen informatie en het persoonlijke leven wat betreft hun deelname aan de overgang naar slimme energie. Ten slotte kunnen energiesimulaties voor slimme netwerken een aanvulling vormen op deskundige besluitvorming en prognoses, waardoor beter geïnformeerde beslissingen binnen de energiesector mogelijk worden. Hernieuwbare energiebronnen staan bekend als onbetrouwbaar, maar met simulatiesystemen die hoge voorspellingsnauwkeurigheden hebben, kunnen netbeheerders de juiste maatregelen nemen om hun smart grid-systemen efficiënt en betrouwbaar te houden.