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Thomas Overbye博士
Thomas Overbye博士是德州农工大学工程实验站智能电网中心的教授和主任,负责监督德州农工大学系统中正在进行的许多与智能电网相关的活动。|图片:德州农工工程

随着德克萨斯州目前面临的破纪录的高温和干旱天气条件,寻找一种解决方案来满足对电网可靠电力日益增长的需求同样处于历史最高水平。

Thomas Overbye博士,德克萨斯农工大学电气与计算机工程系教授和O 'Donnell基金会III主席,德克萨斯农工大学工程实验站主任智能电网中心他正在研究一种新颖的方式,即历史天气可以在今天的电网中发挥至关重要的作用。特别是,他正在研究异常天气条件,例如德克萨斯州目前正在经历的极端高温,或非常低的温度,例如2021年2月冬季风暴尤里期间所经历的温度。

根据世界气象组织在1990年至2019年的30年里,北美、中美洲和加勒比地区有记录的灾害数量从20世纪70年代的平均每30天发生一次增加到每7天发生一次。虽然这些极端天气事件过去相对较少,但它们的发生率正在上升,因此将这些历史数据纳入电力流,以更好地保护未来的电网至关重要。

为了防止冬季风暴乌里所经历的情况,你必须对这些天气事件的可能性有一个良好的感觉,如果你知道它们的可能性有多大,那么你就可以在计划中考虑到这一点。

Thomas Overbye博士

自19世纪80年代以来,天气信息就被用于电网规划和运行。然而,还没有人提出将这些信息纳入电网的潮流或负载潮流的想法,电网是一个用来确定电力如何从发电机通过传输系统流向配电系统(然后由用户使用)的系统。

该项目由电力系统工程研究中心资助,将历史天气数据引入电力流,这将为电力工程师和电网运营商在极端天气事件期间有效管理电网提供更多背景,并有机会做出更明智的决策。

潮流是研究和设计大规模高压电网最常用的工具之一,包括电力工程师使用的几种算法、模型、数据和相关的人机界面。为了在潮流模型中包含天气信息,需要充分的天气数据和天气如何影响电网组件的模型,以及将天气信息映射到相关电网组件的能力。

Overbye将天气数据纳入电力流的方法在几个电网上进行了演示,这些电网的规模从7,000到82,000辆公交车,或连接几条线路和组件的节点,使用的是不同年份的天气数据。他的研究结论是,只要对现有模型稍加改动,天气就可以很容易地整合到潮流算法中,为电力行业和能源消费者提供巨大的利益。

人们普遍认为天气会影响人类活动以及随后的电力使用和运营。此外,风能和太阳能发电持续增长——目前占美国电力供应的14%以上——反过来又增加了电网对这些能源的依赖。

奥弗拜40多年来一直从事与潮流相关的研究,但他对天气信息集成的兴趣始于冬季风暴乌里。

奥弗拜说:“为了防止像冬季风暴乌里那样的情况发生,你必须对这些天气事件发生的可能性有一个很好的感觉,如果你知道它们发生的可能性有多大,那么你就可以在计划中考虑到这一点。”

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