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科技:未來電網的發展

導語:在從道路布雷斯悖論已知的分析的過程中首次發現也適用于高壓電網和顯著影響振蕩網絡的動態?!皩τ谂f電網而言,悖論不是問題,因為來自大型發電廠的電力在很多方向上傳播。然而,在一個擁有數百個圓圈和鏈接的現代化,廣泛分布的分散式網絡中,它變得非常重要,“Witthaut解釋道。與人們直觀地預期的相反,增加新的電力線路會使網絡不穩定,從而導致電力供應不穩定,就像新建的道路可能導致更多的擁堵和更長的旅行時間一樣。

新的電源線必須要建,但必然在未來幾年風電場,光伏發電和沼氣廠的流輸送到電網,這將逐步取代傳統的煤炭,天然氣和核電站的未來。更深入地了解能源供應動態的集體機制可能有助于在未來控制和優化它們。為了更接近這一目標,馬克斯普朗克研究所分析了不同網絡架構的穩定性和穩健性。

穩定性描述了系統如何處理來自外部的動態變化,例如當風減弱或大型消費者從電網釋放意外電壓時。另一方面,魯棒性表明結構擾動(即系統內的誤差)如何影響系統的平穩運行。內部故障例如是由于發電廠或電力線的故障,如Conneforde線路的情況。

通過他們的分析,哥廷根可以證明,與許多評論家所擔心的不同,分散的網絡不容易停電。實際上,許多小型而不是較小的生產商可以使電源更加穩健,因為發電廠或電力線的故障在細網狀網絡中并沒有那么多。

此外,未來的電網是否可能甚至通過自組織的基本原則來調節自己,以便它可以說總能找到自己的節奏?Timme還想與他的團隊一起追求這個問題,在更好地理解動態反饋效應的幫助下,網絡運營商可能不再需要自己補償波動和故障,網絡將自動更高效。

但是,只有新的供應線不阻止電流。如果線路笨拙地連接到現有網絡,則可能沒有任何同步狀態將電流的振蕩帶入共模。然后網絡沒有機會適應穩定的節奏?!霸诳稍偕茉捶蓊~的增長到布雷斯悖論因此,鑒于必需電力網絡未來的擴張有,” Timme說,因為封鎖的現象在各個電網的數值模擬出現了一次又一次。

“我們的研究結果已經為未來網絡的運行提供了重要線索,”物理學家肯定。在接下來的步驟中,工作組網絡動態不僅檢查來自朝著更加分散化的結構當前的網絡結構更準確地轉換過程中,還要考察在分布式網絡是多么脆弱響應斷電,當電源波動。這些發現將使科學家能夠與網絡運營商合作,為網絡控制問題找到具體的解決方案,并制定戰略,使電力供應長期穩定可靠。

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