أكثر

كيفية نقل خط موجود إلى إزاحة متوازية لخطوط متعددة أخرى موجودة

كيفية نقل خط موجود إلى إزاحة متوازية لخطوط متعددة أخرى موجودة


أحاول حاليًا تعديل خط موجود لإزاحة المسافة x من خط متعدد آخر موجود ، هل هناك أي أداة / ملحق يقوم بذلك؟ أنا حاليًا أستخدم Copy Parallel وأنشئ خطًا وهميًا أنقله / أقوم بتقطيع الخط إليه. كنت أتساءل فقط عما إذا كان هناك أي طريقة لتحديد أنني أريد أن يتم تعويض خط موجود بشكل متوازي عن خط x وحدات أخرى.


تعديل

ضمن شريط أدوات التحرير ، يمكنك أيضًا إنشاء ميزة جديدة وتحديد زاوية المقطع وطوله.

إذا كان لديك شريط أدوات تحرير COGO متاحًا لك ، فهناك أداة تسمى: Offset Line ، يمكنك أيضًا تحرير خصائص الرسم الخاص بك عن طريق +/- المسافة المحددة (المزيد من الرياضيات).

قد تكون ميزات النسخ المتوازية من اهتماماتك. من المساعدة: "يقوم Copy Parallel بعمل نسخة من الأسطر المحددة على مسافة تحددها. يمكنك اختيار نسخ الأسطر الجديدة إلى يسار أو يمين أو كلا الجانبين من الأسطر المحددة. يمكنك استخدام الأمر Copy Parallel ، لـ على سبيل المثال ، لإنشاء خط مركزي للشارع أو خط غاز يسير بالتوازي مع طريق "


بموازاة عمليات الإدخال / الإخراج مع MPI: دراسة حالة مع بيانات حجمية

في الآونة الأخيرة ، كان تحليل البيانات الحجمية من الملفات النصية الكبيرة (& gt 300 ميغابايت) بمثابة عنق الزجاجة الحسابي في عمليات المحاكاة الخاصة بي. نظرًا لأنني أتوقع معالجة المئات من هذه الملفات ، فقد قررت إجراء موازاة لروتين المحلل اللغوي من خلال الاستفادة من واجهة تمرير الرسائل (MPI). سوف أصف تجربتي الأولى مع MPI I / O في هذا المنشور من خلال المرور بعملية التجميع لروتين المحلل المتوازي. سأقوم أيضًا بفحص أداء المحلل اللغوي المتوازي.


السجل الفيدرالي

الوضع القانوني

يعرض هذا الموقع نموذجًا أوليًا لإصدار "ويب 2.0" من السجل الفيدرالي اليومي. إنه ليس إصدارًا قانونيًا رسميًا من السجل الفيدرالي ، ولا يحل محل النسخة المطبوعة الرسمية أو النسخة الإلكترونية الرسمية على موقع govinfo.gov الخاص بـ GPO.

المستندات المنشورة على هذا الموقع هي إصدارات XML لوثائق السجل الفيدرالي المنشورة. تتضمن كل وثيقة منشورة على الموقع رابطًا لملف PDF الرسمي المقابل على govinfo.gov. ستظل هذه النسخة الأولية من السجل الفيدرالي اليومي على FederalRegister.gov موردًا إعلاميًا غير رسمي حتى تصدر اللجنة الإدارية للسجل الفيدرالي (ACFR) لائحة تمنحها وضعًا قانونيًا رسميًا. للحصول على معلومات كاملة حول منشوراتنا وخدماتنا الرسمية والوصول إليها ، انتقل إلى About the Federal Register on NARA's archives.gov.

تلتزم شراكة OFR / GPO بتقديم معلومات تنظيمية دقيقة وموثوقة على FederalRegister.gov بهدف إنشاء السجل الفيدرالي المستند إلى XML كمنشور معتمد من ACFR في المستقبل. في حين تم بذل كل جهد لضمان عرض المواد الموجودة على FederalRegister.gov بدقة ، بما يتوافق مع إصدار PDF الرسمي المستند إلى SGML على govinfo.gov ، يجب على أولئك الذين يعتمدون عليها في البحث القانوني التحقق من نتائجهم مقابل إصدار رسمي من السجل الفدرالي. إلى أن يمنحها ACFR وضعًا رسميًا ، لا يوفر تسليم XML للسجل الفيدرالي اليومي على FederalRegister.gov إشعارًا قانونيًا للجمهور أو إشعارًا قضائيًا للمحاكم.

الوضع القانوني

المواد الصلبة

يوضح هذا الفصل بعض الأمثلة على الأشكال الهندسية الصلبة المتاحة ويقدم كيف يمكن تعريف المواد الصلبة العامة بمساعدة كفاف الشكل والدليل.

لا توجد أسطح منحنية حقيقية في النمذجة ثلاثية الأبعاد ، لذا يقوم البرنامج بتقريب الأسطح المنحنية باستخدام مستويات متعددة الأضلاع. يمكن تعيين قيمة التقريب بواسطة زاوية الانكسار اختيار (ابتدائي / ثانوي). يوضح الشكل التالي معنى قيم زاوية الانكسار لسطح منحني مزدوج (محدد بواسطة جنرال لواء).

الشكل: تقريب السطح المنحني

الشكل: بعض الأمثلة للمواد الصلبة المنشورية مع خطوات التعريف

الشكل: هرم كامل أو مبتور (صلب مركزي)

الشكل: بعض الأمثلة للمواد الصلبة المركزية مع خطوات التعريف

الشكل: المجالات المحددة في أنظمة إحداثيات مختلفة

الشكل: المجالات النصفية والمبتورة

الشكل: Octa- و dodeca- و icosahedron

مع جنرال لواء أداة ، يمكن تعريف المواد الصلبة ثلاثية الأبعاد العامة باستخدام دليل وخط توليد (يبني سطح المادة الصلبة). يمكن أن يكون كلاهما خطًا كفافيًا مغلقًا أو خطًا عشوائيًا (يمكن إغلاقه أيضًا) ، ولكن واحدًا تلو الآخر. القاعدة الوحيدة هي أنه يجب أن يلمس كل منهما الآخر. يمكن استخدام خمس أدوات لتحديد هندسة الكنتور وخمس أدوات أخرى لتحديد هندسة الخط. يمكن تعيين وظيفة خط الكنتور أو الخط التعسفي بامتداد المخرج هو خط كفافي (وخط التوليد هو الخط التعسفي) أو المخرج هو خط (وخط التوليد هو خط الكنتور). الشكل النهائي للمادة الصلبة يعتمد على عمودي و مستمر الخيارات التي تحدد كيف (في أي زاوية) سيتم تحويل خط التوليد حول الدليل:

  • عمودي: المقاطع المصمتة التي لها نفس الشكل مع خط التوليد ستكون متعامدة مع الدليل في جميع نقاطه.
  • مستمر: المقاطع الصلبة (الأسطح الداخلية) ستكون موازية لخط التوليد على طول الدليل.

الشكل: مجموعات مختلفة من الدليل وخط التوليد

الشكل: كل من الدليل وخط التوليد عبارة عن محيطات مغلقة


2 إجابات 2

بدلاً من العمل باستخدام الأقواس الدائرية ، افعل ذلك بدوائر كاملة بضربات متقطعة وقم بتغيير أحجام الشرطة والفجوات.

في هذا المثال ، بدءًا من مزج دائرتين (يسار) ، قم بتوسيعه وفك تجميعه ، وإضافة حد متقطع وتغيير حجم الشرطة والفجوة بشكل فردي. قم بتدوير الدوائر لتتناسب مع الموقف. قم بتوسيع المظهر عندما يكون جاهزًا.

يمكنك التحقق من أطوال المسارات الموجودة من لوحة Document info. هناك كائنات حوار فرعي لها:

يمكنك إنشاء دوائر مع اختلاف طول المسار المطلوب عن طريق رسم دوائر كاملة متباعدة بشكل متساوٍ. الطريقة السهلة هي رسم دائرتين ، ومحاذاةهما إلى نفس النقطة المركزية ، وعمل مزيج ، وتوسيع المزيج وفك تجميعه للحصول على دوائر منفصلة.

ثم ارسم خطين مستقيمين من نقطة المنتصف المشتركة. باستخدام أداة التدوير ، يمكنك الحصول على الزاوية بين الخطوط لتكون الزاوية المطلوبة.

قطع القطاع بين السطور من كل دائرة. تم ذلك في الصورة التالية. يمكنك تدوير كل دائرة حول نقطة المركز الأصلية (= النقطة المشتركة للخطوط) حسب الحاجة. في الصورة التالية ، تكون التدويرات عشوائية بدون أي فكرة عن التصميم.

لنفترض أن هناك دوائر N ، أصغرها قطرها D1 والأكبر قطرها D2. دع القطاع الذي تمت إزالته يكون X درجة. أطوال الأقواس المتبقية

Pi (1-X / 360)) (D1 + m (D2-D1) / (N-1)) حيث تحصل m على القيم 0 ، 1 ، 2. (N-1).

فرق الطول بين قوسين متجاورين هو Pi (1-X / 360) (D2-D1) / (N-1).

هناك بعض الحيل التي يجب أن تكون معروفة للعمل السلس. في البداية ، لديك أدلة ذكية ومفاجئة للإشارة إلى عدم وجود لقطات أخرى!

باستخدام أداة التدوير ، يمكنك تعيين التدوير المطلوب عدديًا وعمل نسخة مستديرة. حدد الكائن المراد تدويره ، اضغط على Alt + انقر بأداة التدوير على مركز التدوير المطلوب ، واكتب الزاوية المطلوبة واضغط على نسخ للحصول على نسخة مستديرة. تُظهر الصورة التالية مربع الحوار الذي يفتح عند النقر مع الاستمرار على مفتاح Alt في نفس الوقت:

إليك رسم كاريكاتوري قصير للعملية بعد أن قمت بمزج الدائرتين وتوسيع المزيج وفك التجميع.

1. -2. ارسم خطًا من نقطة المنتصف ، وقم بعمل نسخة مستديرة

حدد الكل ، وقم بتقسيم جميع المسارات في التقاطعات باستخدام مخطط وظيفة لوحة Pathfinder. كل السكتات الدماغية تتلاشى.

فك التجميع. أدخل لون حد وعرضه. حدد الأجزاء المطلوبة وافصل بينها. ستحتاج إلى نقطة الوسط ، لا تفقد تقاطع الخطوط! إنه مرجعك الوحيد المتبقي من نقطة الوسط.

أعتقد أنك تريد شيئًا مثل الشكل الأسود في الصورة التالية:

يبلغ قطر الدائرة الأعمق 25 مم ، أما الدائرة الخارجية فتبلغ 50 مم. القطاع المزال هو 136 درجة. يتم حساب الدورات لإحداث انزياحات متساوية في نهاية القوس على طول القوس. بالإضافة إلى أن الحلقة الخارجية لها نهايتها في اتجاه عقارب الساعة باتجاه اليمين من بداية القوس الأعمق. يجب أن ينخفض ​​فرق الدوران بشكل متناسب مع الخارج لنفس التحول. لا يتم تدوير القوس الأعمق بعد قصه. استدارة الأبعد -136 درجة. يتم حساب باقي الدورات.

سيكون لكلا الطرفين نفس التحولات تلقائيًا إذا تم عمل الأقواس عن طريق إزالة نفس زاوية القطاع.

كل هذه الرياضيات بدائية ، ولكن لرؤيتها يجب على المرء أن يتذكر طول القوس = Pi * D * (X / 360) حيث D هو القطر و X هو قطاع القوس بالدرجات.


4 إجابات 4

في وضع Edge ، حدد الحافتين اللتين تريد توصيلهما ، و W> تقسيم فرعي ، (أو W S).

إذا كنت تبحث عن تأثير مشابه لـ 3DS 'Pinch' و 'Slide' ، فيمكنك الوصول إلى مكان قريب من خلال ربط الحواف كما هو موضح بقص واحد ، وتحديده ، واستخدام Ctrl Shift R (Offset Edge Slide) للقرص ، و GG عادي للشريحة ، ليست مرنة تمامًا ، هناك ميزة إضافية في الطريق .. لكنها سريعة.

كما هو الحال دائمًا ، يجدر التحقق من الخيارات الخاصة بهؤلاء المشغلين في منطقة الأداة.


محتويات

تحدث الزلازل التكتونية في أي مكان في الأرض حيث توجد طاقة إجهاد مرنة مخزنة كافية لدفع انتشار الكسور على طول مستوى الصدع. تتحرك جوانب الصدع عبر بعضها البعض بسلاسة وبشكل غير متوازن إلا إذا لم تكن هناك مخالفات أو رشاقات على طول سطح الصدع تزيد من مقاومة الاحتكاك. تحتوي معظم أسطح الصدوع على مثل هذه الصلاحيات ، مما يؤدي إلى شكل من أشكال سلوك الانزلاق اللاصق. بمجرد قفل الخطأ ، تؤدي الحركة النسبية المستمرة بين الصفائح إلى زيادة الضغط وبالتالي ، طاقة الإجهاد المخزنة في الحجم حول سطح الصدع. يستمر هذا حتى يرتفع الضغط بشكل كافٍ لاختراق الشدة ، مما يسمح فجأة بالانزلاق فوق الجزء المغلق من الخطأ ، مما يؤدي إلى إطلاق الطاقة المخزنة. [1] يتم إطلاق هذه الطاقة كمجموعة من الموجات الزلزالية ذات الإجهاد المرن المشع ، [2] التسخين الاحتكاكي لسطح الصدع ، وتصدع الصخور ، مما يتسبب في حدوث زلزال. يشار إلى عملية التراكم التدريجي للضغط والإجهاد التي يتخللها فشل زلزال مفاجئ عرضي باسم نظرية الارتداد المرن. تشير التقديرات إلى أن 10 في المائة فقط أو أقل من إجمالي طاقة الزلزال تُشع كطاقة زلزالية. تُستخدم معظم طاقة الزلزال لدعم نمو كسر الزلزال أو يتم تحويلها إلى حرارة ناتجة عن الاحتكاك. لذلك ، تخفض الزلازل الطاقة الكامنة المرنة المتاحة للأرض وترفع درجة حرارتها ، على الرغم من أن هذه التغييرات لا تذكر مقارنة بالتدفق الحراري الموصّل والحمل من باطن الأرض العميق. [3]

أنواع أخطاء الزلازل

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الأخطاء ، وكلها قد تسبب زلزالًا بينيًا: عادي ، وعكسي (دفع) ، وانزلاق ضرب. يعتبر التصدع العادي والعكسي أمثلة على الانزلاق ، حيث يكون الإزاحة على طول الصدع في اتجاه الانحدار وحيث تتضمن الحركة عليها مكونًا رأسيًا. تحدث الصدوع الطبيعية بشكل رئيسي في المناطق التي يتم فيها تمديد القشرة مثل الحدود المتباينة. تحدث العيوب العكسية في المناطق التي يتم فيها تقصير القشرة مثل عند حدود متقاربة. أخطاء الانزلاق الضار هي هياكل شديدة الانحدار حيث ينزلق جانبي الصدع أفقيًا بعد كل منهما الآخر حدود التحويل نوعًا معينًا من خطأ الانزلاق. تحدث العديد من الزلازل بسبب الحركة على الأعطال التي تحتوي على مكونات كل من الانزلاق والانزلاق ، وهذا ما يُعرف باسم الانزلاق المائل.

ترتبط الأخطاء العكسية ، خاصة تلك الموجودة على طول حدود الصفائح المتقاربة ، بأقوى الزلازل والزلازل الهائلة ، بما في ذلك جميع الزلازل التي تبلغ قوتها 8 أو أكثر تقريبًا. الزلازل الضخمة هي المسؤولة عن حوالي 90 ٪ من إجمالي الزلازل المنبعثة في جميع أنحاء العالم. [4] يمكن أن تنتج أخطاء الانزلاق والانزلاق ، خاصةً التحولات القارية ، زلازل كبيرة تصل قوتها إلى حوالي 8. الزلازل المصاحبة للأعطال العادية أقل عمومًا من الحجم 7. لكل وحدة زيادة في الحجم ، هناك زيادة بمقدار ثلاثين ضعفًا تقريبًا في الطاقة صدر. على سبيل المثال ، يطلق زلزال بقوة 6.0 درجات طاقة تزيد بنحو 32 مرة عن طاقة زلزال بقوة 5.0 درجات ، ويطلق زلزال بقوة 7.0 درجات طاقة تزيد 1000 مرة عن زلزال بقوة 5.0 درجات. أطلق زلزال قوته 8.6 درجة نفس كمية الطاقة مثل 10000 قنبلة ذرية مثل تلك المستخدمة في الحرب العالمية الثانية. [5]

وذلك لأن الطاقة المنبعثة في الزلزال ، وبالتالي حجمه ، يتناسب مع مساحة الصدع الذي ينفجر [6] وانخفاض الإجهاد. لذلك ، كلما زاد طول المنطقة المصابة وعرضها ، زاد الحجم الناتج. الجزء العلوي الهش من قشرة الأرض ، والألواح الباردة من الصفائح التكتونية التي تنزل إلى الوشاح الساخن ، هي الأجزاء الوحيدة من كوكبنا التي يمكنها تخزين الطاقة المرنة وإطلاقها في صدع. تتدفق الصخور الأكثر سخونة من حوالي 300 درجة مئوية (572 درجة فهرنهايت) استجابة للإجهاد ، فهي لا تنفجر في الزلازل. [7] [8] الحد الأقصى لأطوال التمزقات والأعطال المحددة (والتي قد تنكسر في تمزق واحد) هي حوالي 1000 كم (620 ميل). الأمثلة هي الزلازل في ألاسكا (1957) ، وشيلي (1960) ، وسومطرة (2004) ، وكلها في مناطق الاندساس. أطول زلزال تمزق بسبب صدع الانزلاق ، مثل صدع سان أندرياس (1857 ، 1906) ، وصدع شمال الأناضول في تركيا (1939) ، وصدع دينالي في ألاسكا (2002) ، يبلغ طوله حوالي نصف إلى ثلث الأطوال على طول هوامش لوحة الاندفاع ، وتلك الموجودة على طول الأعطال العادية تكون أقصر.

ومع ذلك ، فإن أهم معلمة تتحكم في الحد الأقصى لحجم الزلزال على خطأ ما ليست الحد الأقصى للطول المتاح ، ولكن العرض المتاح لأن الأخير يختلف بمعامل 20. على طول هوامش اللوحة المتقاربة ، تكون زاوية الانحدار لمستوى التمزق شديدة جدًا ضحلة ، عادة حوالي 10 درجات. [9] وبالتالي ، يمكن أن يصل عرض الطائرة داخل القشرة الهشة العلوية للأرض إلى 50-100 كيلومتر (31-62 ميل) (اليابان ، 2011 ألاسكا ، 1964) ، مما يجعل أقوى الزلازل ممكنة.

تميل أخطاء الانزلاق والانزلاق إلى الاتجاه الرأسي تقريبًا ، مما ينتج عنه عرض تقريبي يبلغ 10 كم (6.2 ميل) داخل القشرة الهشة. [10] وبالتالي ، فإن الزلازل التي تزيد قوتها عن 8 غير ممكنة. تعتبر المقادير القصوى على طول العديد من الصدوع العادية أكثر محدودية لأن العديد منها يقع على طول مراكز الانتشار ، كما هو الحال في أيسلندا ، حيث يبلغ سمك الطبقة الهشة حوالي ستة كيلومترات فقط (3.7 ميل). [11] [12]

بالإضافة إلى ذلك ، يوجد تسلسل هرمي لمستوى الضغط في أنواع الأخطاء الثلاثة. يتم إنشاء أخطاء الدفع من خلال أعلى مستويات الانزلاق ، والانزلاق عن طريق الخطأ ، والخطأ العادي بأدنى مستويات الإجهاد. [13] يمكن فهم ذلك بسهولة من خلال النظر في اتجاه أكبر إجهاد رئيسي ، اتجاه القوة التي "تدفع" كتلة الصخور أثناء التصدع. في حالة العيوب العادية ، يتم دفع كتلة الصخور لأسفل في اتجاه رأسي ، وبالتالي قوة الدفع (أعظم الإجهاد الأساسي) يساوي وزن كتلة الصخور نفسها. في حالة الدفع ، "تهرب" الكتلة الصخرية في اتجاه أقل إجهاد رئيسي ، أي إلى الأعلى ، ورفع كتلة الصخور إلى أعلى ، وبالتالي ، فإن الطبقة السطحية تساوي الأقل الإجهاد الرئيسي. يعتبر خطأ الانزلاق الضرب وسيطًا بين النوعين الآخرين الموصوفين أعلاه. يمكن أن يساهم هذا الاختلاف في نظام الضغط في البيئات الثلاثة المسببة للخطأ في الاختلافات في انخفاض الضغط أثناء التصدع ، مما يساهم في الاختلافات في الطاقة المشعة ، بغض النظر عن أبعاد الخطأ.

الزلازل بعيدة عن حدود الصفائح

عندما تحدث حدود الصفائح داخل الغلاف الصخري القاري ، ينتشر التشوه على مساحة أكبر بكثير من حدود الصفيحة نفسها. في حالة التحويل القاري لصدع سان أندرياس ، تحدث العديد من الزلازل بعيدًا عن حدود الصفيحة وترتبط بالسلالات التي تم تطويرها داخل المنطقة الأوسع للتشوه الناجم عن مخالفات كبيرة في تتبع الصدع (على سبيل المثال ، منطقة "المنعطف الكبير"). ارتبط زلزال نورثريدج بالحركة في اتجاه أعمى داخل هذه المنطقة. مثال آخر هو حدود الصفيحة المتقاربة المائلة بشدة بين الصفيحتين العربية والأوراسية حيث تمر عبر الجزء الشمالي الغربي من جبال زاغروس. ينقسم التشوه المرتبط بحد اللوحة هذا إلى حركات إحساس دفع نقية تقريبًا متعامدة مع الحدود عبر منطقة واسعة إلى الجنوب الغربي وحركة الانزلاق الضربة الخالصة تقريبًا على طول الصدع الرئيسي الأخير القريب من حدود اللوحة الفعلية نفسها. ويتجلى ذلك من خلال آليات التنسيق الخاصة بالزلازل. [14]

تحتوي جميع الصفائح التكتونية على مجالات إجهاد داخلية ناتجة عن تفاعلاتها مع الصفائح المجاورة وتحميل أو تفريغ الرواسب (على سبيل المثال ، الانحلال). [15] قد تكون هذه الضغوط كافية للتسبب في حدوث فشل على طول مستويات الصدع الموجودة ، مما يؤدي إلى حدوث زلازل داخل الصفائح. [16]

زلازل ضحلة التركيز وعميقة التركيز

تنشأ غالبية الزلازل التكتونية من حلقة النار على أعماق لا تتجاوز عشرات الكيلومترات. تصنف الزلازل التي تحدث على عمق أقل من 70 كم (43 ميل) على أنها زلازل "ضحلة التركيز" ، في حين أن الزلازل ذات العمق البؤري بين 70 و 300 كيلومتر (43 و 186 ميل) يطلق عليها عادة "التركيز المتوسط" أو الزلازل "المتوسطة العمق". في مناطق الانغماس ، حيث تنحدر قشرة المحيط الأقدم والأكثر برودة أسفل صفيحة تكتونية أخرى ، قد تحدث زلازل عميقة التركيز على أعماق أكبر بكثير (تتراوح من 300 إلى 700 كيلومتر (190 إلى 430 ميل)). [17] تُعرف مناطق الاندساس النشطة زلزاليًا باسم مناطق وداتي بينيوف. تحدث الزلازل شديدة البؤرة على عمق حيث لا ينبغي أن يكون الغلاف الصخري المنكسر هشًا ، بسبب ارتفاع درجة الحرارة والضغط. هناك آلية محتملة لتوليد زلازل عميقة البؤرة هي حدوث خلل ناتج عن مرور الزبرجد الزيتوني بمرحلة انتقالية إلى هيكل إسبينيل. [18]

الزلازل والنشاط البركاني

تحدث الزلازل غالبًا في المناطق البركانية وتحدث هناك بسبب الصدوع التكتونية وحركة الصهارة في البراكين. يمكن أن تكون مثل هذه الزلازل بمثابة إنذار مبكر للانفجارات البركانية ، كما حدث أثناء ثوران جبل سانت هيلينز عام 1980. [19] يمكن أن تكون أسراب الزلازل بمثابة علامات لموقع تدفق الصهارة في جميع أنحاء البراكين. يمكن تسجيل هذه الأسراب عن طريق مقاييس الزلازل والميل (جهاز يقيس منحدر الأرض) واستخدامها كأجهزة استشعار للتنبؤ بالانفجارات الوشيكة أو القادمة. [20]

ديناميات التمزق

يبدأ الزلزال التكتوني بتمزق أولي عند نقطة على سطح الصدع ، وهي عملية تعرف بالتنوي.مقياس منطقة التنوي غير مؤكد ، مع بعض الأدلة ، مثل أبعاد التمزق لأصغر الزلازل ، مما يشير إلى أنها أصغر من 100 متر (330 قدمًا) بينما هناك أدلة أخرى ، مثل المكون البطيء الذي كشفته أطياف التردد المنخفض في بعض الزلازل ، تشير إلى أنها أكبر. يتم دعم احتمال أن يتضمن التنوي نوعًا من عملية التحضير من خلال ملاحظة أن حوالي 40 ٪ من الزلازل تسبقها هزات أرضية. بمجرد أن يبدأ التمزق ، يبدأ في الانتشار على طول سطح الصدع. آليات هذه العملية غير مفهومة جيدًا ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى صعوبة إعادة إنشاء سرعات انزلاق عالية في المختبر. كما أن تأثيرات الحركة الأرضية القوية تجعل من الصعب جدًا تسجيل المعلومات بالقرب من منطقة التنوي. [21]

يتم نمذجة انتشار التمزق عمومًا باستخدام نهج ميكانيكا الكسر ، حيث يتم تشبيه التمزق بشق قص مختلط منتشر. سرعة التمزق هي دالة لطاقة الكسر في الحجم حول طرف الكسر ، وتزداد مع تناقص طاقة الكسر. سرعة انتشار التمزق هي أوامر من حيث الحجم أسرع من سرعة الإزاحة عبر الصدع. تنتشر تمزقات الزلازل عادةً بسرعات تتراوح بين 70-90٪ من سرعة الموجة S ، والتي لا تعتمد على حجم الزلزال. يبدو أن مجموعة فرعية صغيرة من تمزق الزلازل قد انتشرت بسرعات أكبر من سرعة الموجة S. تمت ملاحظة جميع هذه الزلازل الفائقة خلال أحداث الانزلاق الكبيرة. تُعزى المنطقة الواسعة بشكل غير عادي من الأضرار الناجمة عن زلزال كونلون عام 2001 إلى تأثيرات الطفرة الصوتية التي نشأت في مثل هذه الزلازل. تنتقل بعض تمزقات الزلازل بسرعات منخفضة بشكل غير عادي ويشار إليها باسم الزلازل البطيئة. شكل خطير بشكل خاص من الزلازل البطيئة هو زلزال تسونامي ، الذي لوحظ حيث فشلت شدة الإحساس المنخفضة نسبيًا ، الناتجة عن سرعة الانتشار البطيئة لبعض الزلازل العظيمة ، في تنبيه سكان الساحل المجاور ، كما حدث في زلزال سانريكو عام 1896. [21]

الضغط الزائد الزلزالي المشترك وتأثير ضغط المسام

أثناء الزلزال ، يمكن أن تتطور درجات الحرارة المرتفعة عند مستوى الصدع ، مما يؤدي إلى زيادة ضغط المسام نتيجة لتبخير المياه الجوفية الموجودة بالفعل داخل الصخور. [22] [23] [24] في المرحلة coseismic ، يمكن أن تؤثر هذه الزيادة بشكل كبير على تطور الانزلاق وسرعته ، علاوة على ذلك ، في مرحلة ما بعد الزلازل ، يمكن التحكم في تسلسل الهزات الارتدادية لأنه بعد الحدث الرئيسي ، يزداد ضغط المسام ببطء ينتشر في شبكة الكسر المحيطة. [25] [24] من وجهة نظر نظرية قوة Mohr-Coulomb ، فإن الزيادة في ضغط السائل تقلل من الضغط الطبيعي الذي يعمل على مستوى الصدع الذي يبقيه في مكانه ، ويمكن للسوائل أن تمارس تأثير تزييت. نظرًا لأن الضغط الزائد الحراري قد يوفر ردود فعل إيجابية بين الانزلاق وسقوط القوة عند مستوى الصدع ، فإن الرأي العام هو أنه قد يعزز عدم استقرار عملية الخطأ. بعد الصدمة الرئيسية ، يؤدي تدرج الضغط بين مستوى الصدع والصخر المجاور إلى تدفق مائع يزيد من ضغط المسام في شبكات الكسر المحيطة ، وقد تؤدي هذه الزيادة إلى حدوث عمليات صدع جديدة عن طريق إعادة تنشيط الأعطال المجاورة ، مما يؤدي إلى ظهور توابع. [25] [24] وبالمثل ، فإن زيادة ضغط المسام الاصطناعي ، عن طريق حقن السوائل في قشرة الأرض ، قد تؤدي إلى حدوث الزلازل.

قوى المد والجزر

مجموعات الزلازل

تشكل معظم الزلازل جزءًا من سلسلة مرتبطة ببعضها البعض من حيث الموقع والوقت. [26] تتكون معظم مجموعات الزلازل من هزات صغيرة تسبب القليل من الضرر أو لا تسبب أي ضرر ، ولكن هناك نظرية تقول أن الزلازل يمكن أن تتكرر في نمط منتظم. [27]


ضع في اعتبارك جميع أحواض المطبخ ذات الحوض المزدوج. "إذا حدث ذلك ، فلا بد أن يكون ممكنا".

بالحديث عن تجربة شخصية ، استخدم فقط فخًا واحدًا في حمام مغسلة مزدوج. مع اثنين من الفخاخ ، يمكنك الحصول على جيوب هوائية تسد أحدهما أو الآخر. يمكنك أيضًا تعزيز نمو الوحل النتن داخل الأنبوب بين الفخدين. أنا لا أعرف علم الأحياء مع ذلك.

على حد علمي ، فإن وجود حوضين منفصلين يخدمهما فخ واحد لا يتوافق مع الكود. سوف تحتاج إلى استبدال نقطة الإنطلاق الصحية الموجودة على المكدس (داخل الجدار) بقمطة صحية مزدوجة.

عادةً ما يتم استخدام هذه المحملات المزدوجة للحمامات المجاورة ، بحيث يمكنك الحصول على مغسلة على كل جانب من الحائط ومشاركة نفس المجموعة. في هذه الحالة ، ستقوم بتثبيت نقطة الإنطلاق بالتوازي مع الحائط ، بدلاً من وضعها بشكل عمودي. ستحتاج إلى تمديد كل جانب من نقطة الإنطلاق للوصول إلى المكان الذي تريد أن تكون فيه المصيدة لكل حوض خاص به. للقيام بذلك ، سوف تحتاج إلى قطع قطعة قصيرة من 3 بوصات PVC ، ثم وضع كوع 90 درجة وإرفاق قطعة أخرى من PVC بحيث تخرج من الحائط. ثم يمكنك إرفاق محول المصيدة من أجل كل بالوعة.


محتويات

التطور التاريخي لشبكة الكهرباء Edit

تم تركيب أول نظام لشبكة طاقة التيار المتردد في عام 1886 في جريت بارينجتون ، ماساتشوستس. [8] في ذلك الوقت ، كانت الشبكة عبارة عن نظام مركزي أحادي الاتجاه لنقل الطاقة الكهربائية وتوزيع الكهرباء والتحكم الذي يحركه الطلب.

في القرن العشرين ، نمت الشبكات المحلية بمرور الوقت ، وأصبحت مترابطة في النهاية لأسباب اقتصادية وموثوقية. بحلول الستينيات من القرن الماضي ، أصبحت الشبكات الكهربائية في البلدان المتقدمة كبيرة جدًا وناضجة ومترابطة للغاية ، حيث توفر الآلاف من محطات توليد الطاقة "المركزية" الطاقة إلى مراكز التحميل الرئيسية عبر خطوط طاقة عالية السعة والتي تم تشعبها وتقسيمها بعد ذلك لتوفير الطاقة أصغر المستخدمين الصناعيين والمحليين في منطقة التوريد بأكملها. كانت طوبولوجيا شبكة الستينيات نتيجة لاقتصاديات الحجم القوية: لا تزال محطات توليد الطاقة الكبيرة التي تعمل بالفحم والغاز والنفط في نطاق 1 جيجاوات (1000 ميجاوات) إلى 3 جيجاوات فعالة من حيث التكلفة ، بسبب إلى ميزات تعزيز الكفاءة التي يمكن أن تكون فعالة من حيث التكلفة فقط عندما تصبح المحطات كبيرة جدًا.

تم وضع محطات الطاقة بشكل استراتيجي لتكون قريبة من احتياطيات الوقود الأحفوري (إما المناجم أو الآبار نفسها ، أو بالقرب من خطوط إمداد السكك الحديدية أو الطرق أو الموانئ). كما أثر موقع السدود الكهرومائية في المناطق الجبلية بشدة على هيكل الشبكة الناشئة. تم تحديد مواقع محطات الطاقة النووية لتوافر مياه التبريد. أخيرًا ، كانت محطات الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري ملوثة للغاية في البداية وتم تحديد موقعها قدر الإمكان اقتصاديًا من المراكز السكانية بمجرد أن تسمح شبكات توزيع الكهرباء بذلك. بحلول أواخر الستينيات ، وصلت شبكة الكهرباء إلى الغالبية العظمى من سكان البلدان المتقدمة ، مع بقاء المناطق الإقليمية النائية فقط "خارج الشبكة".

كان قياس استهلاك الكهرباء ضروريًا على أساس كل مستخدم للسماح بالفواتير المناسبة وفقًا لمستوى الاستهلاك (شديد التغير) لمختلف المستخدمين. نظرًا لمحدودية القدرة على جمع البيانات ومعالجتها خلال فترة نمو الشبكة ، تم وضع ترتيبات التعريفة الثابتة بشكل عام ، بالإضافة إلى ترتيبات التعريفة المزدوجة حيث تم شحن الطاقة الليلية بمعدل أقل من الطاقة النهارية. كان الدافع وراء ترتيبات التعريفة المزدوجة هو انخفاض الطلب ليلاً. أتاحت التعريفات المزدوجة استخدام الطاقة الكهربائية الليلية منخفضة التكلفة في تطبيقات مثل الحفاظ على "بنوك الحرارة" التي عملت على "تخفيف" الطلب اليومي وتقليل عدد التوربينات التي يجب إيقاف تشغيلها طوال الليل وبالتالي تحسين استخدام وربحية مرافق التوليد والنقل. تعني قدرات القياس لشبكة الستينيات قيودًا تكنولوجية على الدرجة التي يمكن أن تنتشر بها إشارات الأسعار من خلال النظام.

من السبعينيات إلى التسعينيات ، أدى الطلب المتزايد إلى زيادة عدد محطات الطاقة. في بعض المناطق ، لم يتمكن الإمداد بالكهرباء ، خاصة في أوقات الذروة ، من مواكبة هذا الطلب ، مما أدى إلى ضعف جودة الطاقة بما في ذلك انقطاع التيار الكهربائي وانقطاع التيار الكهربائي. على نحو متزايد ، تم الاعتماد على الكهرباء في الصناعة والتدفئة والاتصالات والإضاءة والترفيه ، وطالب المستهلكون بمستويات أعلى من الموثوقية.

قرب نهاية القرن العشرين ، تم إنشاء أنماط الطلب على الكهرباء: أدت التدفئة المنزلية وتكييف الهواء إلى ذروة الطلب اليومية التي تمت تلبيتها من خلال مجموعة من "مولدات الطاقة التي بلغت ذروتها" والتي لن يتم تشغيلها إلا لفترات قصيرة كل يوم. أدى الاستخدام المنخفض نسبيًا لمولدات الذروة هذه (عادةً ما يتم استخدام توربينات الغاز بسبب انخفاض تكلفة رأس المال نسبيًا وأوقات بدء التشغيل الأسرع) ، جنبًا إلى جنب مع التكرار الضروري في شبكة الكهرباء ، إلى ارتفاع تكاليف شركات الكهرباء ، مما تم تمريرها في شكل زيادة التعريفات.

في القرن الحادي والعشرين ، كان يُنظر إلى بعض البلدان النامية مثل الصين والهند والبرازيل على أنها رائدة في نشر الشبكات الذكية. [9]

فرص التحديث تحرير

منذ أوائل القرن الحادي والعشرين ، أصبحت فرص الاستفادة من التحسينات في تكنولوجيا الاتصالات الإلكترونية لحل قيود الشبكة الكهربائية وتكاليفها واضحة. القيود التكنولوجية على القياس لم تعد تفرض متوسط ​​أسعار الطاقة القصوى وتمريرها إلى جميع المستهلكين على قدم المساواة. في موازاة ذلك ، أدت المخاوف المتزايدة بشأن الأضرار البيئية من محطات الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري إلى الرغبة في استخدام كميات كبيرة من الطاقة المتجددة. الأشكال السائدة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية متغيرة للغاية ، وبالتالي أصبحت الحاجة إلى أنظمة تحكم أكثر تعقيدًا واضحة ، لتسهيل توصيل المصادر بالشبكة التي يمكن التحكم فيها بدرجة كبيرة. [10] كما أن الطاقة المستمدة من الخلايا الكهروضوئية (وبدرجة أقل توربينات الرياح) شككت بشكل كبير في ضرورة وجود محطات طاقة مركزية كبيرة. تشير التكاليف المتدنية بسرعة إلى حدوث تغيير كبير من طوبولوجيا الشبكة المركزية إلى تلك التي يتم توزيعها بشكل كبير ، حيث يتم توليد الطاقة على حد سواء و تستهلك الحق في حدود الشبكة. أخيرًا ، أدى القلق المتزايد بشأن الهجمات الإرهابية في بعض البلدان إلى دعوات لشبكة طاقة أكثر قوة وأقل اعتمادًا على محطات الطاقة المركزية التي كان يُنظر إليها على أنها أهداف هجومية محتملة. [11]

تعريف "الشبكة الذكية" تحرير

تم تقديم أول تعريف رسمي للشبكة الذكية بموجب قانون استقلال وأمن الطاقة لعام 2007 (EISA-2007) ، والذي وافق عليه الكونجرس الأمريكي في يناير 2007 ، ووقعه على القانون الرئيس جورج دبليو بوش في ديسمبر 2007. العنوان يقدم XIII من هذا القانون وصفاً بعشر خصائص يمكن اعتبارها تعريفاً للشبكة الذكية ، على النحو التالي:

"تتمثل سياسة الولايات المتحدة في دعم تحديث نظام نقل وتوزيع الكهرباء في البلاد للحفاظ على بنية تحتية كهربائية موثوقة وآمنة يمكنها تلبية نمو الطلب في المستقبل وتحقيق كل مما يلي ، والذي يميز معًا الشبكة الذكية: (1) زيادة استخدام المعلومات الرقمية وتكنولوجيا الضوابط لتحسين موثوقية وأمن وكفاءة الشبكة الكهربائية. (2) التحسين الديناميكي لعمليات الشبكة ومواردها ، مع الأمن السيبراني الكامل. [3) نشر وتكامل الموارد الموزعة والتوليد ، بما في ذلك الموارد المتجددة. [4) تطوير وإدماج الاستجابة للطلب ، وموارد جانب الطلب ، وموارد كفاءة الطاقة. [5) نشر التقنيات "الذكية" (تقنيات تفاعلية مؤتمتة في الوقت الفعلي تعمل على تحسين تشغيل الأجهزة والأجهزة الاستهلاكية) للقياس ، والاتصالات المتعلقة بعمليات الشبكة وحالتها ، وأتمتة التوزيع. (6) تكامل الأجهزة "الذكية" مع الأجهزة الاستهلاكية. (7) نشر ودمج تقنيات تخزين الكهرباء المتطورة وحلاقة الذروة ، بما في ذلك المركبات الكهربائية والهجينة التي تعمل بالكهرباء ، وتكييف الهواء بالتخزين الحراري. (8) تزويد المستهلكين بالمعلومات وخيارات التحكم في الوقت المناسب. (9) وضع معايير للاتصالات وقابلية التشغيل البيني للأجهزة والمعدات المتصلة بالشبكة الكهربائية ، بما في ذلك البنية التحتية التي تخدم الشبكة. (10) تحديد وخفض العوائق غير المعقولة أو غير الضرورية التي تحول دون اعتماد تقنيات الشبكة الذكية وممارساتها وخدماتها ".

تقدم فرقة العمل التابعة لمفوضية الاتحاد الأوروبي للشبكات الذكية أيضًا تعريف الشبكة الذكية [12] على النحو التالي:

"الشبكة الذكية هي شبكة كهرباء يمكن أن تدمج بكفاءة سلوك وأفعال جميع المستخدمين المرتبطين بها - المولدات والمستهلكين وأولئك الذين يفعلون كليهما - من أجل ضمان نظام طاقة مستدام وفعال اقتصاديًا مع خسائر منخفضة ومستويات عالية من جودة وأمن التوريد والسلامة. تستخدم الشبكة الذكية منتجات وخدمات مبتكرة جنبًا إلى جنب مع تقنيات المراقبة والتحكم والاتصالات والشفاء الذاتي من أجل:

  1. أفضل تسهيل توصيل وتشغيل المولدات بجميع الأحجام والتقنيات.
  2. السماح للمستهلكين بلعب دور في تحسين تشغيل النظام.
  3. تزويد المستهلكين بمزيد من المعلومات والخيارات حول كيفية استخدامهم لإمداداتهم.
  4. تقليل التأثير البيئي لنظام إمداد الكهرباء بالكامل.
  5. الحفاظ على المستويات العالية الحالية من موثوقية النظام وجودته وأمنه أو حتى تحسينه.
  6. الحفاظ على الخدمات الحالية وتحسينها بكفاءة ".

العنصر المشترك لمعظم التعريفات هو تطبيق المعالجة الرقمية والاتصالات على شبكة الطاقة ، مما يجعل تدفق البيانات وإدارة المعلومات مركزية للشبكة الذكية. تنجم الإمكانات المختلفة عن الاستخدام المتكامل للغاية للتكنولوجيا الرقمية مع شبكات الطاقة. يعد تكامل معلومات الشبكة الجديدة أحد القضايا الرئيسية في تصميم الشبكات الذكية. تجد المرافق الكهربائية نفسها الآن تقوم بثلاث فئات من التحولات: تحسين البنية التحتية ، يسمى شبكة قوية في إضافة الصين للطبقة الرقمية ، وهو جوهر الشبكة الذكية وتحويل عمليات الأعمال ، ضروريان للاستفادة من الاستثمارات في التكنولوجيا الذكية. تم تضمين الكثير من العمل الجاري في تحديث الشبكة الكهربائية ، وخاصة المحطات الفرعية وأتمتة التوزيع ، في المفهوم العام للشبكة الذكية.

الابتكارات التكنولوجية المبكرة

ظهرت تقنيات الشبكة الذكية من محاولات سابقة لاستخدام التحكم الإلكتروني والقياس والمراقبة. في الثمانينيات ، تم استخدام قراءة العدادات التلقائية لمراقبة الأحمال من العملاء الكبار ، وتطورت إلى البنية التحتية المتقدمة للقياس في التسعينيات ، والتي يمكن أن تخزن عداداتها كيفية استخدام الكهرباء في أوقات مختلفة من اليوم. [13] تضيف العدادات الذكية اتصالات مستمرة بحيث يمكن إجراء المراقبة في الوقت الفعلي ، ويمكن استخدامها كبوابة للمطالبة بالأجهزة المدركة للاستجابة و "المقابس الذكية" في المنزل. كانت الأشكال المبكرة لتقنيات إدارة جانب الطلب هذه عبارة عن أجهزة ديناميكية مدركة للطلب تستشعر بشكل سلبي الحمل على الشبكة من خلال مراقبة التغييرات في تردد إمداد الطاقة. قامت أجهزة مثل مكيفات الهواء الصناعية والمنزلية والثلاجات والسخانات بتعديل دورة عملها لتجنب التنشيط خلال الأوقات التي كانت فيها الشبكة تعاني من حالة الذروة. اعتبارًا من عام 2000 ، كان مشروع Telegestore الإيطالي أول من قام بشبكة أعداد كبيرة (27 مليون) من المنازل باستخدام عدادات ذكية متصلة عبر اتصالات خط طاقة ذات عرض نطاق ترددي منخفض. [14] استخدمت بعض التجارب مصطلح النطاق العريض عبر خطوط الطاقة (BPL) ، بينما استخدم البعض الآخر تقنيات لاسلكية مثل الشبكات المعشقة التي تم الترويج لها للحصول على اتصالات أكثر موثوقية لأجهزة مختلفة في المنزل بالإضافة إلى دعم قياس المرافق الأخرى مثل الغاز والمياه. [10]

تم إحداث ثورة في مراقبة ومزامنة شبكات المنطقة الواسعة في أوائل التسعينيات عندما وسعت إدارة الطاقة في بونفيل أبحاث الشبكة الذكية الخاصة بها باستخدام مستشعرات نموذجية قادرة على التحليل السريع جدًا للشذوذ في جودة الكهرباء في مناطق جغرافية كبيرة جدًا. كان تتويجًا لهذا العمل هو أول نظام تشغيل واسع النطاق للقياس (WAMS) في عام 2000. [15] تعمل البلدان الأخرى على دمج هذه التكنولوجيا بسرعة - بدأت الصين في امتلاك نظام وطني شامل لنظام WAMS عندما اكتملت الخطة الاقتصادية الخمسية الماضية في عام 2012. [ 16]

تشمل أولى عمليات نشر الشبكات الذكية النظام الإيطالي Telegestore (2005) ، الشبكة المعشقة في أوستن ، تكساس (منذ 2003) ، والشبكة الذكية في بولدر ، كولورادو (2008). انظر عمليات النشر ومحاولات النشر أدناه.

تمثل الشبكة الذكية المجموعة الكاملة من الاستجابات الحالية والمقترحة لتحديات إمدادات الكهرباء. بسبب مجموعة العوامل المتنوعة ، هناك العديد من التصنيفات المتنافسة ولا يوجد اتفاق على تعريف عالمي. ومع ذلك ، يوجد هنا تصنيف واحد محتمل.

تحرير الموثوقية

تستخدم الشبكة الذكية تقنيات مثل تقدير الحالة ، [17] التي تعمل على تحسين اكتشاف الأخطاء وتسمح بالتعافي الذاتي للشبكة دون تدخل الفنيين. سيضمن ذلك إمدادًا أكثر موثوقية للكهرباء ، ويقلل من التعرض للكوارث الطبيعية أو الهجمات.

على الرغم من أن الطرق المتعددة توصف بأنها إحدى سمات الشبكة الذكية ، إلا أن الشبكة القديمة تميزت أيضًا بمسارات متعددة. تم بناء خطوط الطاقة الأولية في الشبكة باستخدام نموذج شعاعي ، وتم ضمان الاتصال لاحقًا عبر مسارات متعددة ، يشار إليها باسم هيكل الشبكة. ومع ذلك ، فقد خلق هذا مشكلة جديدة: إذا تجاوز التدفق الحالي أو التأثيرات ذات الصلة عبر الشبكة حدود أي عنصر شبكة معين ، فقد يفشل ، وسيتم تحويل التيار إلى عناصر الشبكة الأخرى ، والتي قد تفشل في النهاية أيضًا ، مما يتسبب في تأثير الدومينو. انظر انقطاع التيار الكهربائي. تقنية لمنع ذلك تتمثل في تساقط الأحمال عن طريق التعتيم المتداول أو تقليل الجهد (انقطاع التيار الكهربائي). [18] [19]

المرونة في طوبولوجيا الشبكة تحرير

سيكون الجيل التالي من البنية التحتية للنقل والتوزيع أكثر قدرة على التعامل مع ما هو ممكن تدفقات الطاقة ثنائية الاتجاه، مما يسمح بالتوليد الموزع مثل الألواح الكهروضوئية على أسطح المباني ، ولكن أيضًا الشحن من / إلى بطاريات السيارات الكهربائية ، وتوربينات الرياح ، والطاقة الكهرومائية التي يتم ضخها ، واستخدام خلايا الوقود ، ومصادر أخرى.

تم تصميم الشبكات الكلاسيكية لتدفق الكهرباء في اتجاه واحد ، ولكن إذا كانت الشبكة الفرعية المحلية تولد طاقة أكثر مما تستهلك ، فإن التدفق العكسي يمكن أن يثير مشكلات تتعلق بالسلامة والموثوقية. [20] تهدف الشبكة الذكية إلى إدارة هذه المواقف. [10]

تحرير الكفاءة

من المتوقع تقديم العديد من المساهمات لتحسين كفاءة البنية التحتية للطاقة بشكل عام من خلال نشر تقنية الشبكة الذكية ، بما في ذلك على وجه الخصوص إدارة جانب الطلب، على سبيل المثال إيقاف تشغيل مكيفات الهواء أثناء الارتفاعات القصيرة الأجل في أسعار الكهرباء ، وتقليل الجهد عند الإمكان على خطوط التوزيع أرشفة 2013-06-27 في آلة Wayback. من خلال Voltage / VAR Optimization (VVO) ، مما يلغي لفات الشاحنات لقراءة العداد ، وتقليل لفات الشاحنات من خلال تحسين إدارة الانقطاع باستخدام البيانات من أنظمة البنية التحتية للقياس المتقدمة.التأثير الكلي هو تقليل التكرار في خطوط النقل والتوزيع ، وزيادة استخدام المولدات ، مما يؤدي إلى انخفاض أسعار الطاقة [ بحاجة لمصدر ] .

تعديل الحمل / تعديل موازنة التحميل

يمكن أن يختلف الحمل الإجمالي المتصل بشبكة الطاقة بشكل كبير بمرور الوقت. على الرغم من أن الحمل الإجمالي هو مجموع العديد من الخيارات الفردية للعملاء ، إلا أن الحمل الإجمالي ليس بالضرورة ثابتًا أو بطيئًا في التغير. على سبيل المثال ، إذا بدأ برنامج تلفزيوني شهير ، فستبدأ ملايين أجهزة التلفزيون في جذب التيار على الفور. تقليديا ، للاستجابة للزيادة السريعة في استهلاك الطاقة ، أسرع من وقت بدء تشغيل مولد كبير ، يتم وضع بعض المولدات الاحتياطية في وضع الاستعداد التبديد. [ بحاجة لمصدر ] قد تحذر الشبكة الذكية جميع أجهزة التلفزيون الفردية ، أو عميل أكبر آخر ، لتقليل الحمل مؤقتًا [21] (لإتاحة الوقت لبدء تشغيل مولد أكبر) أو بشكل مستمر (في حالة الموارد المحدودة). باستخدام خوارزميات التنبؤ الرياضي ، من الممكن التنبؤ بعدد المولدات الاحتياطية التي يجب استخدامها ، للوصول إلى معدل فشل معين. في الشبكة التقليدية ، لا يمكن تقليل معدل الفشل إلا بتكلفة المزيد من المولدات الاحتياطية. في الشبكة الذكية ، قد يؤدي تقليل الحمل حتى عن طريق جزء صغير من العملاء إلى القضاء على المشكلة.

في حين تم تصميم استراتيجيات موازنة الأحمال التقليدية لتغيير أنماط استهلاك المستهلكين لجعل الطلب أكثر اتساقًا ، فقد وفرت التطورات في تخزين الطاقة وتوليد الطاقة المتجددة الفردية فرصًا لابتكار شبكات طاقة متوازنة دون التأثير على سلوك المستهلكين. عادةً ما يؤدي تخزين الطاقة في غير أوقات الذروة إلى تخفيف ارتفاع الطلب أثناء ساعات الذروة. أثبتت الأطر النظرية للعبة الديناميكية فعاليتها بشكل خاص في جدولة التخزين من خلال تحسين تكلفة الطاقة باستخدام توازن ناش. [22] [23]

ذروة تقليص / التسوية ووقت استخدام التسعير تحرير

لتقليل الطلب خلال فترات ذروة الاستخدام عالية التكلفة ، تقوم تقنيات الاتصالات والقياس بإبلاغ الأجهزة الذكية في المنزل والعمل عندما يكون الطلب على الطاقة مرتفعًا وتتبع كمية الكهرباء المستخدمة ومتى يتم استخدامها. كما أنه يمنح شركات المرافق القدرة على تقليل الاستهلاك من خلال الاتصال بالأجهزة مباشرة لمنع التحميل الزائد على النظام. من الأمثلة على ذلك فائدة تقلل من استخدام مجموعة من محطات شحن السيارات الكهربائية أو تغيير نقاط ضبط درجة حرارة مكيفات الهواء في المدينة. [21] لتحفيزهم على تقليل الاستخدام وتنفيذ ما يسمى تقليص الذروة أو تسوية الذروةترتفع أسعار الكهرباء خلال فترات ارتفاع الطلب وتنخفض خلال فترات انخفاض الطلب. [10] من المعتقد أن المستهلكين والشركات يميلون إلى استهلاك أقل خلال فترات الطلب المرتفع إذا كان من الممكن للمستهلكين والأجهزة الاستهلاكية أن يكونوا على دراية بعلاوة السعر المرتفعة لاستخدام الكهرباء في فترات الذروة. قد يعني هذا إجراء مقايضات مثل تشغيل / إيقاف تشغيل مكيفات الهواء أو تشغيل غسالات الصحون في الساعة 9 مساءً بدلاً من 5 مساءً. عندما ترى الشركات والمستهلكون فائدة اقتصادية مباشرة لاستخدام الطاقة في غير أوقات الذروة ، فإن النظرية هي أنهم سيشملون تكلفة الطاقة للتشغيل في أجهزتهم الاستهلاكية وقرارات تشييد المباني ، وبالتالي يصبحون أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.

تحرير الاستدامة

تسمح المرونة المحسنة للشبكة الذكية باختراق أكبر لمصادر الطاقة المتجددة شديدة التغير مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ، حتى بدون إضافة تخزين الطاقة. لم يتم إنشاء البنية التحتية للشبكة الحالية للسماح بالعديد من نقاط التغذية الموزعة ، وعادةً حتى إذا تم السماح ببعض التغذية على المستوى المحلي (التوزيع) ، لا يمكن للبنية التحتية على مستوى الإرسال استيعابها. تمثل التقلبات السريعة في التوليد الموزع ، مثل الطقس الغائم أو العاصف ، تحديات كبيرة لمهندسي الطاقة الذين يحتاجون إلى ضمان مستويات طاقة مستقرة من خلال تغيير ناتج المولدات التي يمكن التحكم فيها مثل التوربينات الغازية والمولدات الكهرومائية. تعد تقنية الشبكة الذكية شرطًا ضروريًا لكميات كبيرة جدًا من الكهرباء المتجددة على الشبكة لهذا السبب. هناك أيضًا دعم للمركبة بالشبكة. [24]

تحرير تمكين السوق

تسمح الشبكة الذكية بالاتصال المنتظم بين الموردين (أسعار الطاقة الخاصة بهم) والمستهلكين (استعدادهم للدفع) ، وتسمح لكل من الموردين والمستهلكين بأن يكونوا أكثر مرونة وتطورًا في استراتيجياتهم التشغيلية. ستحتاج الأحمال الحرجة فقط إلى دفع أسعار الطاقة القصوى ، وسيكون المستهلكون قادرين على أن يكونوا أكثر استراتيجية عند استخدامهم للطاقة. ستكون المولدات التي تتمتع بقدر أكبر من المرونة قادرة على بيع الطاقة بشكل استراتيجي لتحقيق أقصى ربح ، في حين أن المولدات غير المرنة مثل التوربينات البخارية ذات الحمل الأساسي وتوربينات الرياح ستتلقى تعريفة متغيرة بناءً على مستوى الطلب وحالة المولدات الأخرى العاملة حاليًا. التأثير الكلي هو إشارة تمنح كفاءة الطاقة واستهلاك الطاقة الذي يتأثر بالقيود المتغيرة بمرور الوقت للإمداد. على المستوى المحلي ، ستكون الأجهزة ذات درجة تخزين الطاقة أو الكتلة الحرارية (مثل الثلاجات وبنوك الحرارة والمضخات الحرارية) في وضع جيد "للعب" السوق والسعي لتقليل تكلفة الطاقة من خلال تكييف الطلب مع أقل فترات دعم الطاقة التكلفة. هذا امتداد لتسعير الطاقة المزدوج التعريفة المذكورة أعلاه.

دعم استجابة الطلب تحرير

يسمح دعم استجابة الطلب للمولدات والأحمال بالتفاعل بطريقة آلية في الوقت الفعلي ، وتنسيق الطلب لتسوية المسامير. القضاء على جزء الطلب الذي يحدث في هذه الارتفاعات يلغي تكلفة إضافة المولدات الاحتياطية ، ويقلل من التآكل والتمزق ويطيل عمر المعدات ، ويسمح للمستخدمين بخفض فواتير الطاقة الخاصة بهم عن طريق إخبار الأجهزة ذات الأولوية المنخفضة باستخدام الطاقة فقط عندما تكون أرخص . [25]

حاليًا ، تتمتع أنظمة شبكات الطاقة بدرجات متفاوتة من الاتصالات داخل أنظمة التحكم لأصولها عالية القيمة ، مثل محطات التوليد وخطوط النقل والمحطات الفرعية ومستخدمي الطاقة الرئيسيين. بشكل عام ، تتدفق المعلومات في اتجاه واحد ، من المستخدمين والأحمال التي يتحكمون فيها مرة أخرى إلى المرافق. تحاول الأدوات المساعدة تلبية الطلب وتنجح أو تفشل بدرجات متفاوتة (انقطاع التيار الكهربائي ، والتعتيم المتداول ، والتعتيم غير المنضبط). يمكن أن يكون للكم الإجمالي لطلب الطاقة من قبل المستخدمين توزيع احتمالي واسع للغاية يتطلب محطات توليد احتياطية في وضع الاستعداد للاستجابة لاستخدام الطاقة المتغير بسرعة. يعد تدفق المعلومات أحادي الاتجاه هذا مكلفًا ، وقد تكون هناك حاجة إلى آخر 10٪ من سعة التوليد بنسبة 1٪ فقط من الوقت ، وقد يكون الانقطاع والإنقطاع باهظ التكلفة بالنسبة للمستهلكين.

يمكن توفير استجابة الطلب من خلال الأحمال التجارية والسكنية والأحمال الصناعية. [26] على سبيل المثال ، تشارك Alcoa Operation Warrick في MISO كمورد مؤهل للاستجابة للطلب ، [27] وتستخدم Trimet Aluminium مصهرها كبطارية ضخمة قصيرة المدى. [28]

يعد وقت استجابة تدفق البيانات مصدر قلق كبير ، حيث تسمح بعض هياكل العدادات الذكية المبكرة في الواقع بالتأخير لمدة تصل إلى 24 ساعة في تلقي البيانات ، مما يمنع أي رد فعل محتمل إما عن طريق تزويد الأجهزة أو طلبها. [29]

منصة للخدمات المتقدمة تحرير

كما هو الحال مع الصناعات الأخرى ، فإن استخدام الاتصالات القوية ثنائية الاتجاه ، وأجهزة الاستشعار المتقدمة ، وتكنولوجيا الحوسبة الموزعة سيحسن كفاءة وموثوقية وسلامة توصيل الطاقة واستخدامها. كما أنه يفتح إمكانية تقديم خدمات جديدة تمامًا أو إدخال تحسينات على الخدمات الحالية ، مثل مراقبة الحرائق وأجهزة الإنذار التي يمكنها إيقاف الطاقة وإجراء مكالمات هاتفية لخدمات الطوارئ وما إلى ذلك.

توفير ميغا بايت ، والتحكم في الطاقة بالكيلوبت ، وبيع الباقي تحرير

إن كمية البيانات المطلوبة لأداء المراقبة وإيقاف تشغيل الأجهزة تلقائيًا صغيرة جدًا مقارنة بتلك التي تصل بالفعل حتى إلى المنازل البعيدة لدعم خدمات الصوت والأمن والإنترنت والتلفزيون. يتم دفع تكاليف العديد من ترقيات عرض النطاق الترددي للشبكة الذكية عن طريق الإفراط في التزويد لدعم خدمات المستهلك أيضًا ، ودعم الاتصالات بالخدمات المتعلقة بالطاقة أو دعم الخدمات المتعلقة بالطاقة ، مثل المعدلات الأعلى خلال ساعات الذروة ، مع الاتصالات. هذا صحيح بشكل خاص حيث تدير الحكومات مجموعتي الخدمات كاحتكار عام. نظرًا لأن شركات الطاقة والاتصالات هي عمومًا مؤسسات تجارية منفصلة في أمريكا الشمالية وأوروبا ، فقد تطلب الأمر جهدًا كبيرًا من الحكومة وكبار البائعين لتشجيع مختلف الشركات على التعاون. يرى البعض ، مثل Cisco ، فرصة في توفير أجهزة للمستهلكين تشبه إلى حد بعيد تلك الأجهزة التي كانوا يقدمونها منذ فترة طويلة للصناعة. [30] البعض الآخر ، مثل شبكات Silver Spring [31] أو Google ، [32] [33] هم مكاملون للبيانات وليسوا بائعي المعدات. بينما تشير معايير التحكم في طاقة التيار المتردد إلى أن شبكات خطوط الطاقة ستكون الوسيلة الأساسية للاتصال بين الشبكة الذكية والأجهزة المنزلية ، قد لا تصل البتات إلى المنزل عبر النطاق العريض عبر خطوط الطاقة (BPL) في البداية ولكن عن طريق الاتصال اللاسلكي الثابت.

يتم استخدام الجزء الأكبر من تقنيات الشبكة الذكية بالفعل في تطبيقات أخرى مثل التصنيع والاتصالات ويتم تكييفها للاستخدام في عمليات الشبكة. [34]

  • الاتصالات المتكاملة: تشمل مجالات التحسين: أتمتة المحطات الفرعية ، واستجابة الطلب ، وأتمتة التوزيع ، والتحكم الإشرافي والحصول على البيانات (SCADA) ، وأنظمة إدارة الطاقة ، وشبكات الشبكات اللاسلكية وغيرها من التقنيات ، واتصالات خطوط الطاقة ، والألياف الضوئية. [10] ستسمح الاتصالات المتكاملة بالتحكم في الوقت الفعلي ، وتبادل المعلومات والبيانات لتحسين موثوقية النظام ، واستخدام الأصول ، والأمن. [35]
  • الاستشعار والقياس: الواجبات الأساسية هي تقييم الازدحام واستقرار الشبكة ، ومراقبة صحة المعدات ، ومنع سرقة الطاقة ، [36] ودعم استراتيجيات التحكم. تشمل التقنيات: مقاييس المعالجات الدقيقة المتقدمة (العداد الذكي) ومعدات قراءة العدادات ، وأنظمة مراقبة المنطقة الواسعة ، (تعتمد عادةً على القراءات عبر الإنترنت عن طريق استشعار درجة الحرارة الموزعة جنبًا إلى جنب مع أنظمة التصنيف الحراري في الوقت الحقيقي (RTTR)) ، وقياس / تحليل التوقيع الكهرومغناطيسي ، والوقت - أدوات تسعير للاستخدام وفي الوقت الفعلي ، ومفاتيح وكابلات متقدمة ، وتكنولوجيا راديو مبعثر رجعي ، ومرحلات واقية رقمية. . . يعتقد الكثير من مجتمع هندسة أنظمة الطاقة أن التعتيم في الشمال الشرقي لعام 2003 كان من الممكن احتواؤه في منطقة أصغر بكثير إذا كانت شبكة قياس الطور واسعة النطاق موجودة. [37]
  • التحكم في تدفق الطاقة الموزعة: يتم تثبيت أجهزة التحكم في تدفق الطاقة على خطوط النقل الحالية للتحكم في تدفق الطاقة في الداخل. تدعم خطوط النقل الممكّنة بمثل هذه الأجهزة استخدامًا أكبر للطاقة المتجددة من خلال توفير تحكم أكثر اتساقًا في الوقت الفعلي حول كيفية توجيه هذه الطاقة داخل الشبكة. تتيح هذه التقنية للشبكة تخزين الطاقة المتقطعة من مصادر الطاقة المتجددة بشكل أكثر فعالية لاستخدامها لاحقًا. [38]
  • توليد الطاقة الذكية باستخدام مكونات متقدمة: توليد الطاقة الذكية هو مفهوم لمطابقة توليد الكهرباء مع الطلب باستخدام مولدات متعددة متطابقة يمكنها البدء والتوقف والعمل بكفاءة عند الحمل المختار ، بشكل مستقل عن الآخرين ، مما يجعلها مناسبة للحمل الأساسي وتوليد الطاقة في الذروة . [39] المطابقة بين العرض والطلب ، والتي تسمى موازنة الحمل ، [21] ضرورية لتوفير إمدادات مستقرة وموثوقة من الكهرباء. تؤدي الانحرافات قصيرة المدى في الميزان إلى اختلافات في التردد ويؤدي عدم التوافق لفترة طويلة إلى انقطاع التيار الكهربائي. يتم تكليف مشغلي أنظمة نقل الطاقة بمهمة الموازنة ، ومطابقة خرج الطاقة لجميع المولدات مع حمل الشبكة الكهربائية الخاصة بهم. أصبحت مهمة موازنة الحمل أكثر صعوبة حيث تمت إضافة المولدات المتقطعة والمتغيرة مثل توربينات الرياح والخلايا الشمسية إلى الشبكة ، مما أجبر المنتجين الآخرين على تكييف إنتاجهم بشكل متكرر أكثر مما كان مطلوبًا في الماضي. تم طلب أول محطتين لتوليد الطاقة باستقرار الشبكة الديناميكية التي تستخدم هذا المفهوم من قبل Elering وسيتم بناؤها من قبل Wärtsilä في Kiisa ، إستونيا (Kiisa Power Plant). والغرض منها هو "توفير قدرة توليد ديناميكية لمواجهة الانخفاض المفاجئ وغير المتوقع في إمدادات الكهرباء." ومن المقرر أن تكون جاهزة خلال عامي 2013 و 2014 ، وسيكون إجمالي إنتاجها 250 ميجاوات. [40] يتيح التشخيص السريع والحلول الدقيقة لانقطاعات الشبكة المحددة أو انقطاعها. تعتمد هذه التقنيات على كل مجال من المجالات الرئيسية الأربعة الأخرى وتساهم فيها. ثلاث فئات تقنية لطرق التحكم المتقدمة هي: العوامل الذكية الموزعة (أنظمة التحكم) ، والأدوات التحليلية (خوارزميات البرامج وأجهزة الكمبيوتر عالية السرعة) ، والتطبيقات التشغيلية (SCADA ، أتمتة المحطات الفرعية ، استجابة الطلب ، إلخ). باستخدام تقنيات برمجة الذكاء الاصطناعي ، أنشأت شبكة كهرباء فوجيان في الصين نظام حماية واسع النطاق قادر بسرعة على حساب استراتيجية التحكم وتنفيذها بدقة. [41] يستخدم برنامج مراقبة استقرار الجهد والتحكم في الأمبير (VSMC) طريقة برمجة خطية متتابعة قائمة على الحساسية لتحديد حل التحكم الأمثل بشكل موثوق. [42]

شركات تكنولوجيا المعلومات تعطل سوق الطاقة Edit

توفر الشبكة الذكية حلولًا قائمة على تكنولوجيا المعلومات تفتقر إليها شبكة الطاقة التقليدية. تمهد هذه الحلول الجديدة الطريق للوافدين الجدد الذين لم يكونوا تقليديًا مرتبطين بشبكة الطاقة. [43] [44] تعمل شركات التكنولوجيا على إحداث اضطراب في سوق الطاقة التقليدي بعدة طرق. يطورون أنظمة توزيع معقدة لتلبية توليد الطاقة اللامركزية بسبب الشبكات الصغيرة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الزيادة في جمع البيانات جلبت العديد من الاحتمالات الجديدة لشركات التكنولوجيا مثل نشر مستشعرات شبكة النقل على مستوى المستخدم وموازنة احتياطيات النظام. [٤٥] تجعل التكنولوجيا في الشبكات الصغيرة استهلاك الطاقة أرخص للأسر من الشراء من المرافق. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للمقيمين إدارة استهلاكهم للطاقة بشكل أسهل وأكثر فاعلية من خلال الاتصال بالعدادات الذكية. [46] ومع ذلك ، فإن أداء وموثوقية الشبكات الصغيرة يعتمد بشدة على التفاعل المستمر بين توليد الطاقة ومتطلبات التخزين والحمل. [47] عرض هجين يجمع بين مصادر الطاقة المتجددة مع تخزين مصادر الطاقة مثل الفحم والغاز يُظهر العرض الهجين لشبكة صغيرة تخدم وحدها.

تحرير النتائج

نتيجة لدخول شركات التكنولوجيا في سوق الطاقة ، تحتاج المرافق و DSO إلى إنشاء نماذج أعمال جديدة للحفاظ على العملاء الحاليين وخلق عملاء جدد. [48]

التركيز على استراتيجية إشراك العملاء تحرير

يمكن لـ DSO التركيز على إنشاء استراتيجيات جيدة لمشاركة العملاء لخلق الولاء والثقة تجاه العميل. [49] للاحتفاظ بالعملاء وجذبهم الذين يقررون إنتاج طاقتهم من خلال الشبكات الصغيرة ، يمكن لـ DSO تقديم اتفاقيات شراء لبيع الطاقة الفائضة التي ينتجها المستهلك. [48] ​​اللامبالاة من شركات تكنولوجيا المعلومات ، يمكن لكل من DSO والمرافق استخدام خبرتهم في السوق لإعطاء المستهلكين نصائح حول استخدام الطاقة وترقيات الكفاءة لإنشاء خدمة عملاء ممتازة. [50]

إنشاء تحالفات مع شركات التكنولوجيا الجديدة المدخلة تحرير

بدلاً من محاولة التنافس ضد شركات تكنولوجيا المعلومات في خبرتها ، يمكن لكل من المرافق و DSO محاولة إنشاء تحالفات مع شركات تكنولوجيا المعلومات لإنشاء حلول جيدة معًا. قامت شركة المرافق الفرنسية Engie بهذا من خلال شراء مزود الخدمة Ecova و OpTerra Energy Services. [51]

مصادر الطاقة المتجددة

غالبًا ما يمكن توصيل توليد الطاقة المتجددة على مستوى التوزيع ، بدلاً من شبكات النقل ، [52] مما يعني أن بإمكان DSO إدارة التدفقات وتوزيع الطاقة محليًا. هذا يجلب فرصة جديدة لـ DSO لتوسيع أسواقهم من خلال بيع الطاقة مباشرة إلى المستهلك. في الوقت نفسه ، يمثل هذا تحديًا للمرافق التي تنتج الوقود الأحفوري والتي أصبحت محاصرة بالفعل بسبب ارتفاع تكاليف الأصول القديمة. [53] اللوائح الأكثر صرامة لإنتاج موارد الطاقة التقليدية من الحكومة تزيد من صعوبة البقاء في العمل وتزيد من الضغط على شركات الطاقة التقليدية للتحول إلى مصادر الطاقة المتجددة. [54] مثال على نموذج الأعمال المتغير للمرافق لإنتاج المزيد من الطاقة المتجددة هو شركة Equinor النرويجية ، والتي كانت شركة نفط مملوكة للدولة والتي تستثمر الآن بشكل كبير في الطاقة المتجددة.

البرامج الرئيسية تحرير

IntelliGrid - تم إنشاؤها بواسطة معهد أبحاث الطاقة الكهربائية (EPRI) ، وتوفر هندسة IntelliGrid منهجية وأدوات وتوصيات للمعايير والتقنيات لاستخدام المرافق في تخطيط وتحديد وشراء الأنظمة القائمة على تكنولوجيا المعلومات ، مثل القياس المتقدم وأتمتة التوزيع والطلب استجابة. توفر الهندسة المعمارية أيضًا مختبرًا حيًا لتقييم الأجهزة والأنظمة والتكنولوجيا. قامت العديد من المرافق بتطبيق هندسة IntelliGrid بما في ذلك Southern California Edison و Long Island Power Authority و Salt River Project و TXU Electric Delivery. IntelliGrid Consortium عبارة عن شراكة عامة / خاصة تدمج الجهود البحثية العالمية وتحسنها ، وتمول تكنولوجيا البحث والتطوير ، وتعمل على دمج التقنيات ونشر المعلومات التقنية. [55]

شبكة 2030 - شبكة 2030 عبارة عن بيان رؤية مشترك للنظام الكهربائي في الولايات المتحدة تم تطويره بواسطة صناعة المرافق الكهربائية ومصنعي المعدات ومقدمي تكنولوجيا المعلومات والوكالات الحكومية الفيدرالية وحكومات الولايات ومجموعات المصالح والجامعات والمختبرات الوطنية. ويغطي التوليد والنقل والتوزيع والتخزين والاستخدام النهائي. [56] تعد خارطة طريق تقنيات توصيل الكهرباء الوطنية وثيقة تنفيذ لرؤية الشبكة 2030. تحدد خارطة الطريق القضايا والتحديات الرئيسية لتحديث الشبكة وتقترح المسارات التي يمكن أن تتخذها الحكومة والصناعة لبناء نظام توصيل الكهرباء في أمريكا في المستقبل. [57]

مبادرة الشبكة الحديثة (MGI) هو جهد تعاوني بين وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) والمختبر الوطني لتكنولوجيا الطاقة (NETL) والمرافق والمستهلكين والباحثين وأصحاب المصلحة الآخرين في الشبكة لتحديث الشبكة الكهربائية الأمريكية ودمجها. يرعى مكتب توصيل الكهرباء وموثوقية الطاقة (OE) التابع لوزارة الطاقة المبادرة ، التي تعتمد على الشبكة 2030 وخريطة طريق تقنيات توصيل الكهرباء الوطنية وتتوافق مع برامج أخرى مثل GridWise و GridWorks. [58]

GridWise - ركز برنامج DOE OE على تطوير تكنولوجيا المعلومات لتحديث الشبكة الكهربائية الأمريكية. من خلال العمل مع GridWise Alliance ، يستثمر البرنامج في هندسة الاتصالات وأدوات محاكاة المعايير والتحليل لأسرّة اختبار التقنيات الذكية والمشاريع الإيضاحية وأطر العمل التنظيمية والمؤسسية والسوقية الجديدة. GridWise Alliance هو اتحاد من أصحاب المصلحة في قطاع الكهرباء العام والخاص ، ويوفر منتدى لتبادل الأفكار والجهود التعاونية والاجتماعات مع صانعي السياسات على المستوى الفيدرالي ومستوى الولايات. [59]

مجلس هندسة GridWise (GWAC) تم تشكيله من قبل الولايات المتحدةوزارة الطاقة لتعزيز وتمكين التشغيل البيني بين العديد من الكيانات التي تتفاعل مع نظام الطاقة الكهربائية في البلاد. أعضاء GWAC هم فريق متوازن ومحترم يمثل العديد من الدوائر الانتخابية لسلسلة إمداد الكهرباء والمستخدمين. يوفر GWAC إرشادات صناعية وأدوات لتوضيح هدف قابلية التشغيل البيني عبر النظام الكهربائي ، وتحديد المفاهيم والبنيات اللازمة لجعل قابلية التشغيل البيني ممكنًا ، وتطوير خطوات قابلة للتنفيذ لتسهيل التشغيل البيني للأنظمة والأجهزة والمؤسسات التي تشمل الأمة نظام كهربائي. يحدد إطار عمل إعداد سياق التشغيل البيني لمجلس هندسة GridWise ، الإصدار 1.1 ، الإرشادات والمبادئ الضرورية. [60]

GridWorks - ركز برنامج DOE OE على تحسين موثوقية النظام الكهربائي من خلال تحديث مكونات الشبكة الرئيسية مثل الكابلات والموصلات والمحطات الفرعية وأنظمة الحماية وإلكترونيات الطاقة. يشمل تركيز البرنامج تنسيق الجهود على أنظمة التوصيل الفائق لدرجات الحرارة العالية ، وتقنيات موثوقية النقل ، وتقنيات التوزيع الكهربائي ، وأجهزة تخزين الطاقة ، وأنظمة GridWise. [61]

مشروع عرض الشبكة الذكية شمال غرب المحيط الهادئ. - هذا المشروع عبارة عن عرض توضيحي عبر خمس ولايات شمال غرب المحيط الهادئ - أيداهو ومونتانا وأوريجون وواشنطن ووايومنغ. وهي تضم حوالي 60 ألف عميل مقنن ، وتحتوي على العديد من الوظائف الرئيسية للشبكة الذكية المستقبلية. [62]

المدن الشمسية - في أستراليا ، تضمن برنامج المدن الشمسية تعاونًا وثيقًا مع شركات الطاقة لتجربة العدادات الذكية وتسعير الذروة وخارج الذروة والتبديل عن بُعد والجهود ذات الصلة. كما قدمت بعض التمويل المحدود لتحديث الشبكة. [63]

مركز أبحاث طاقة الشبكة الذكية (SMERC) - تقع في جامعة كاليفورنيا ، كرست لوس أنجلوس جهودها لإجراء اختبارات على نطاق واسع لتقنية شبكة شحن EV الذكية - WINSmartEV ™. لقد أنشأت منصة أخرى لهندسة الشبكة الذكية التي تتيح التدفق ثنائي الاتجاه للمعلومات بين الأداة المساعدة والأجهزة الطرفية للمستهلكين - WINSmartGrid ™. طورت SMERC أيضًا سرير اختبار استجابة الطلب (DR) الذي يشتمل على مركز التحكم وخادم أتمتة الاستجابة للطلب (DRAS) وشبكة المنطقة المنزلية (HAN) ونظام تخزين طاقة البطارية (BESS) واللوحات الكهروضوئية (PV). يتم تثبيت هذه التقنيات داخل دائرة المياه والطاقة في لوس أنجلوس وإقليم جنوب كاليفورنيا إديسون كشبكة من أجهزة شحن المركبات الكهربائية وأنظمة تخزين طاقة البطارية والألواح الشمسية وشاحن التيار المستمر السريع ووحدات المركبة إلى الشبكة (V2G). تمكّن هذه المنصات وشبكات الاتصالات والتحكم المشاريع التي تقودها جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس الكبرى من البحث والتطوير والاختبار بالشراكة مع اثنين من المرافق المحلية الرئيسية ، SCE و LADWP [64]

سمارت كوارت - في ألمانيا ، يطور مشروع Smart Quart ثلاث مناطق ذكية لتطوير واختبار وعرض التكنولوجيا لتشغيل الشبكات الذكية. المشروع عبارة عن تعاون بين E.ON و Viessmann و GridX و Hydrogenious مع جامعة RWTH Aachen. من المخطط أن يتم بحلول نهاية عام 2024 تزويد جميع المناطق الثلاث بالطاقة المولدة محليًا وتكون مستقلة إلى حد كبير عن مصادر الطاقة الأحفورية. [65]

تعديل نمذجة الشبكة الذكية

تم استخدام العديد من المفاهيم المختلفة لنمذجة شبكات الطاقة الذكية. يتم دراستها بشكل عام في إطار أنظمة معقدة. في جلسة عصف ذهني حديثة ، [66] تم النظر في شبكة الطاقة في سياق التحكم الأمثل ، والبيئة ، والإدراك البشري ، وديناميكيات الزجاج ، ونظرية المعلومات ، والفيزياء الدقيقة للسحب ، وغيرها الكثير. فيما يلي مجموعة مختارة من أنواع التحليلات التي ظهرت في السنوات الأخيرة.

أنظمة الحماية التي تتحقق وتشرف على نفسها

قدم بيلكيم سباهيو وإيان ر. إيفانز في دراستهما مفهوم الحماية الذكية القائمة على المحطات الفرعية ووحدة التفتيش المختلطة. [67] [68]

نموذج كوراموتو هو نظام مدروس جيدًا. تم وصف شبكة الطاقة في هذا السياق أيضًا. [69] [70] الهدف هو الحفاظ على توازن النظام ، أو الحفاظ على تزامن الطور (المعروف أيضًا باسم قفل الطور). تساعد المذبذبات غير المنتظمة أيضًا في تصميم تقنيات مختلفة وأنواع مختلفة من مولدات الطاقة وأنماط الاستهلاك وما إلى ذلك. تم استخدام النموذج أيضًا لوصف أنماط التزامن في وميض اليراعات. [69]

ترتبط شبكات الطاقة بالأنظمة البيولوجية المعقدة في العديد من السياقات الأخرى. في إحدى الدراسات ، تمت مقارنة شبكات الطاقة بشبكة دولفين الاجتماعية. [71] تعمل هذه المخلوقات على تبسيط أو تكثيف الاتصال في حالة حدوث موقف غير عادي. الاتصالات البينية التي تمكنهم من البقاء معقدة للغاية.

في نظرية الترشيح ، تمت دراسة شبكات الصمامات العشوائية. قد تكون الكثافة الحالية منخفضة جدًا في بعض المناطق وقوية جدًا في مناطق أخرى. لذلك يمكن استخدام التحليل للتخفيف من المشاكل المحتملة في الشبكة. على سبيل المثال ، يمكن لتحليل الكمبيوتر عالي السرعة التنبؤ بالصمامات المنفوخة وتصحيحها ، أو تحليل الأنماط التي قد تؤدي إلى انقطاع التيار الكهربائي. [72] يصعب على البشر التنبؤ بالأنماط طويلة المدى في الشبكات المعقدة ، لذلك يتم استخدام شبكات الصمامات أو الصمامات بدلاً من ذلك.

شبكة اتصالات الشبكة الذكية

تُستخدم محاكيات الشبكة لمحاكاة / محاكاة تأثيرات اتصالات الشبكة. يتضمن هذا عادةً إنشاء مختبر مع أجهزة الشبكة الذكية والتطبيقات وما إلى ذلك مع الشبكة الافتراضية التي يتم توفيرها بواسطة محاكي الشبكة. [73]

تم النظر في الشبكات العصبية لإدارة شبكة الطاقة أيضًا. يمكن تصنيف أنظمة الطاقة الكهربائية بعدة طرق مختلفة: غير خطية أو ديناميكية أو منفصلة أو عشوائية. تحاول الشبكات العصبية الاصطناعية (ANNs) حل أصعب هذه المشكلات ، وهي المشكلات غير الخطية.

أحد تطبيقات الشبكات العصبية الاصطناعية هو التنبؤ بالطلب. لكي تعمل الشبكات بشكل اقتصادي وموثوق ، يعد التنبؤ بالطلب أمرًا ضروريًا ، لأنه يتم استخدامه للتنبؤ بكمية الطاقة التي سيستهلكها الحمل. يعتمد هذا على الظروف الجوية ، ونوع اليوم ، والأحداث العشوائية ، والحوادث ، وما إلى ذلك. بالنسبة للأحمال غير الخطية ، فإن ملف تعريف الحمل ليس سلسًا ويمكن التنبؤ به ، مما يؤدي إلى زيادة عدم اليقين ودقة أقل باستخدام نماذج الذكاء الاصطناعي التقليدية. بعض العوامل التي تأخذها شبكات ANN في الاعتبار عند تطوير هذا النوع من النماذج: تصنيف ملفات تعريف الحمل لفئات العملاء المختلفة بناءً على استهلاك الكهرباء ، وزيادة استجابة الطلب للتنبؤ بأسعار الكهرباء في الوقت الفعلي مقارنة بالشبكات التقليدية ، والحاجة إلى إدخال الطلب السابق على أنه مكونات مختلفة ، مثل الحمل الذروي ، والحمل الأساسي ، وحمل الوادي ، ومتوسط ​​الحمل ، وما إلى ذلك بدلاً من ضمها في مدخل واحد ، وأخيرًا ، اعتماد النوع على متغيرات إدخال محددة. مثال على الحالة الأخيرة سيتم إعطاء نوع اليوم ، سواء كان يوم الأسبوع أو عطلة نهاية الأسبوع ، والذي لن يكون له تأثير كبير على شبكات المستشفى ، ولكنه سيكون عاملاً كبيرًا في ملف تحميل شبكات الإسكان المقيم. [74] [75] [76] [77] [78]

مع استمرار انتشار طاقة الرياح ، أصبحت عنصرًا ضروريًا في دراسات شبكة الطاقة الواقعية. يمكن نمذجة التخزين خارج الخط وتقلبات الرياح والعرض والطلب والتسعير وعوامل أخرى كلعبة رياضية. الهدف هنا هو تطوير استراتيجية ناجحة. تم استخدام عمليات ماركوف لنمذجة ودراسة هذا النوع من النظام. [79]

كل هذه الطرق هي ، بطريقة أو بأخرى ، طرق إنتروبيا قصوى ، وهي مجال بحث نشط. [80] [81] يعود هذا إلى أفكار شانون والعديد من الباحثين الآخرين الذين درسوا شبكات الاتصال. باستمرار على نفس المنوال اليوم ، غالبًا ما تأخذ أبحاث الشبكات اللاسلكية الحديثة في الاعتبار مشكلة ازدحام الشبكة ، [82] ويتم اقتراح العديد من الخوارزميات لتقليلها ، بما في ذلك نظرية الألعاب ، [83] مجموعات مبتكرة من FDMA و TDMA وغيرها.

تحرير توقعات السوق

في عام 2009 ، بلغت قيمة صناعة الشبكة الذكية في الولايات المتحدة حوالي 21.4 مليار دولار - بحلول عام 2014 ، ستتجاوز 42.8 مليار دولار على الأقل. نظرًا لنجاح الشبكات الذكية في الولايات المتحدة ، من المتوقع أن ينمو السوق العالمي بمعدل أسرع ، حيث يرتفع من 69.3 مليار دولار في عام 2009 إلى 171.4 مليار دولار بحلول عام 2014. مع القطاعات التي ستستفيد أكثر من غيرها ، سيكون بائعي أجهزة القياس الأذكياء و صانعي البرامج المستخدمة لنقل وتنظيم كمية هائلة من البيانات التي يتم جمعها بواسطة العدادات. [84]

تم تقدير حجم سوق الشبكة الذكية بأكثر من 30 مليار دولار أمريكي في عام 2017 ومن المقرر أن يتوسع بنسبة تزيد عن 11٪ بمعدل نمو سنوي مركب يصل إلى 70 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2024. وستؤدي الحاجة المتزايدة إلى رقمنة قطاع الطاقة المدفوع بالبنية التحتية القديمة للشبكة الكهربائية إلى تحفيز السوق العالمية بحجم. الصناعة مدفوعة في المقام الأول باللوائح والتعليمات الحكومية المواتية جنبًا إلى جنب مع زيادة حصة مصادر الطاقة المتجددة في مزيج الطاقة العالمي. وفقًا للوكالة الدولية للطاقة (IEA) ، تجاوزت الاستثمارات العالمية في البنية التحتية للكهرباء الرقمية 50 مليار دولار أمريكي في عام 2017.

خلصت دراسة أجراها معهد أبحاث الطاقة الكهربائية عام 2011 إلى أن الاستثمار في شبكة ذكية بالولايات المتحدة سيكلف ما يصل إلى 476 مليار دولار على مدار 20 عامًا ، لكنه سيوفر ما يصل إلى 2 تريليون دولار من فوائد العملاء خلال ذلك الوقت. [٨٥] في عام 2015 ، أفاد المنتدى الاقتصادي العالمي أن هناك حاجة إلى استثمار تحويلي بأكثر من 7.6 تريليون دولار من قبل أعضاء منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية على مدى السنوات الخمس والعشرين القادمة (أو 300 مليار دولار سنويًا) لتحديث البنية التحتية للكهرباء وتوسيعها واللامركزية فيها. الابتكار كمفتاح للتحول. [٨٦] تقدر دراسة أجرتها وكالة الطاقة الدولية عام 2019 أن القيمة الحالية (المخفضة) للشبكة الكهربائية الأمريكية تزيد عن 1 تريليون دولار أمريكي. تقدر التكلفة الإجمالية لاستبدالها بشبكة ذكية بأكثر من 4 تريليون دولار أمريكي. إذا تم نشر الشبكات الذكية بالكامل في جميع أنحاء الولايات المتحدة ، تتوقع الدولة توفير 130 مليار دولار أمريكي سنويًا. [87]

تطورات الاقتصاد العام تحرير

نظرًا لأن العملاء يمكنهم اختيار موردي الكهرباء ، اعتمادًا على طرق التعريفة المختلفة الخاصة بهم ، سيتم زيادة تركيز تكاليف النقل. سيؤدي تقليل تكاليف الصيانة والاستبدال إلى تحفيز المزيد من التحكم المتقدم.

تحد الشبكة الذكية بدقة من الطاقة الكهربائية وصولاً إلى المستوى السكني ، وشبكات توليد الطاقة الموزعة على نطاق صغير وأجهزة التخزين ، وتوصيل المعلومات حول حالة التشغيل والاحتياجات ، وجمع المعلومات حول الأسعار وظروف الشبكة ، وتحريك الشبكة خارج نطاق السيطرة المركزية إلى تعاونية شبكة الاتصال. [88]

تقديرات المدخرات في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة ومخاوفها

حسبت دراسة أجرتها وزارة الطاقة الأمريكية عام 2003 أن التحديث الداخلي لشبكات الولايات المتحدة ذات قدرات الشبكة الذكية سيوفر ما بين 46 و 117 مليار دولار على مدار العشرين عامًا القادمة إذا تم تنفيذه في غضون بضع سنوات من الدراسة. [89] بالإضافة إلى مزايا التحديث الصناعي هذه ، يمكن لميزات الشبكة الذكية أن توسع من كفاءة الطاقة خارج الشبكة إلى المنزل من خلال تنسيق الأجهزة المنزلية ذات الأولوية المنخفضة مثل سخانات المياه بحيث يستفيد استخدامها للطاقة من أكثر مصادر الطاقة المرغوبة. يمكن للشبكات الذكية أيضًا تنسيق إنتاج الطاقة من أعداد كبيرة من صغار منتجي الطاقة مثل مالكي الألواح الشمسية على الأسطح - وهو ترتيب قد يكون خلافًا لذلك مشكلة لمشغلي أنظمة الطاقة في المرافق المحلية.

أحد الأسئلة المهمة هو ما إذا كان المستهلكون سيتصرفون استجابة لإشارات السوق. قامت وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) كجزء من برنامج المنح والعروض التوضيحية لقانون التعافي وإعادة الاستثمار الأمريكي للشبكة الذكية بتمويل دراسات سلوك المستهلك الخاصة لفحص قبول واستبقاء واستجابة المستهلكين المشتركين في برامج أسعار الفائدة المستندة إلى الوقت أرشفة 2015 -03-18 في Wayback Machine التي تتضمن بنية تحتية متطورة للقياس وأنظمة العملاء مثل شاشات العرض في المنزل وأجهزة تنظيم الحرارة القابلة للبرمجة.

مصدر قلق آخر هو أن تكلفة الاتصالات السلكية واللاسلكية لدعم الشبكات الذكية بالكامل قد تكون باهظة. تم اقتراح آلية اتصال أقل تكلفة [ بحاجة لمصدر ] باستخدام شكل من أشكال "إدارة الطلب الديناميكي" حيث تحلق الأجهزة الذروات عن طريق تحويل أحمالها كرد فعل على تردد الشبكة. يمكن استخدام تردد الشبكة لتوصيل معلومات التحميل دون الحاجة إلى شبكة اتصالات إضافية ، ولكنها لن تدعم المساومة الاقتصادية أو تحديد المساهمات.

على الرغم من وجود تقنيات شبكات ذكية محددة ومثبتة قيد الاستخدام ، الشبكة الذكية هو مصطلح إجمالي لمجموعة من التقنيات ذات الصلة التي يتم الاتفاق على المواصفات بشكل عام ، وليس اسمًا لتقنية معينة. تتضمن بعض مزايا شبكة الكهرباء الحديثة هذه القدرة على تقليل استهلاك الطاقة من جانب المستهلك خلال ساعات الذروة ، وتسمى إدارة جانب الطلب التي تتيح توصيل الشبكة لتوليد الطاقة الموزعة (مع المصفوفات الكهروضوئية ، وتوربينات الرياح الصغيرة ، والطاقة المائية الدقيقة ، أو حتى مولدات الطاقة الحرارية المجمعة في المباني) التي تتضمن تخزين طاقة الشبكة من أجل موازنة أحمال التوليد الموزع والقضاء على الأعطال أو احتوائها مثل حالات الفشل المتتالية لشبكة الطاقة. من المتوقع أن تؤدي زيادة كفاءة وموثوقية الشبكة الذكية إلى توفير أموال المستهلكين والمساعدة في تقليل ثاني أكسيد الكربون
2 الانبعاثات. [90]

تركزت معظم المعارضة والمخاوف على العدادات الذكية والعناصر (مثل جهاز التحكم عن بعد ، وقطع الاتصال عن بعد ، والتسعير المتغير) التي تم تمكينها من قبلهم. عند مواجهة معارضة العدادات الذكية ، غالبًا ما يتم تسويقها على أنها "شبكة ذكية" تربط الشبكة الذكية بالعدادات الذكية في نظر المعارضين. تشمل النقاط المحددة للمعارضة أو القلق ما يلي:

  • مخاوف المستهلك بشأن الخصوصية ، على سبيل المثال استخدام بيانات الاستخدام من قبل جهات إنفاذ القانون
  • المخاوف الاجتماعية بشأن التوافر "العادل" للكهرباء
  • القلق من أن أنظمة الأسعار المعقدة (مثل المعدلات المتغيرة) تزيل الوضوح والمساءلة ، مما يسمح للمورد بالاستفادة من العميل
  • القلق بشأن "مفتاح القفل" الذي يمكن التحكم فيه عن بُعد والمدمج في معظم العدادات الذكية
  • المخاوف الاجتماعية بشأن إساءة استخدام أسلوب إنرون للرافعة المالية للمعلومات
  • مخاوف بشأن إعطاء الحكومة آليات للسيطرة على استخدام كل السلطة باستخدام الأنشطة
  • مخاوف بشأن انبعاثات التردد اللاسلكي من العدادات الذكية

تحرير الأمان

بينما يسمح تحديث الشبكات الكهربائية في الشبكات الذكية بتحسين العمليات اليومية ، يمكن أن تكون الشبكة الذكية ، عبر الإنترنت ، عرضة للهجمات الإلكترونية. [91] [92] المحولات التي تزيد الجهد الكهربائي الناتج عن محطات الطاقة للسفر لمسافات طويلة ، وخطوط النقل نفسها ، وخطوط التوزيع التي توفر الكهرباء للمستهلكين معرضة بشكل خاص. [93] تعتمد هذه الأنظمة على أجهزة استشعار تقوم بجمع المعلومات من الميدان ثم تسليمها إلى مراكز التحكم ، حيث تعمل الخوارزميات على أتمتة عمليات التحليل واتخاذ القرار. يتم إرسال هذه القرارات مرة أخرى إلى الميدان ، حيث تقوم المعدات الموجودة بتنفيذها. [94] القراصنة لديهم القدرة على تعطيل أنظمة التحكم الآلي هذه ، وقطع القنوات التي تسمح باستخدام الكهرباء المولدة. [93] وهذا ما يسمى برفض الخدمة أو هجوم DoS. يمكنهم أيضًا شن هجمات على النزاهة والتي تفسد المعلومات التي يتم نقلها عبر النظام بالإضافة إلى هجمات إلغاء التزامن التي تؤثر على وقت تسليم هذه المعلومات إلى الموقع المناسب [94] بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للمتطفلين الوصول مرة أخرى عبر أنظمة توليد الطاقة المتجددة والعدادات الذكية المتصلة بالشبكة ، والاستفادة من نقاط الضعف الأكثر تخصصًا أو تلك التي لم يتم إعطاء الأولوية لأمنها. نظرًا لأن الشبكة الذكية تحتوي على عدد كبير من نقاط الوصول ، مثل العدادات الذكية ، فقد يكون الدفاع عن جميع نقاط ضعفها أمرًا صعبًا. [91] هناك قلق أيضًا بشأن أمن البنية التحتية ، خاصة تلك المتعلقة بتكنولوجيا الاتصالات. تتركز المخاوف بشكل رئيسي حول تكنولوجيا الاتصالات في قلب الشبكة الذكية. تم تصميمه للسماح بالاتصال في الوقت الفعلي بين المرافق والعدادات في منازل العملاء والشركات ، وهناك خطر من إمكانية استغلال هذه القدرات في أعمال إجرامية أو حتى إرهابية. [10] تتمثل إحدى الإمكانات الرئيسية لهذا الاتصال في القدرة على إيقاف تشغيل مزودات الطاقة عن بُعد ، مما يتيح للمرافق إيقاف الإمدادات أو تعديلها بسرعة وسهولة للعملاء الذين يتخلفون عن السداد. هذه بلا شك نعمة كبيرة لمزودي الطاقة ، ولكنها تثير أيضًا بعض القضايا الأمنية المهمة. [95] تسلل مجرمو الإنترنت إلى الشبكة الكهربائية الأمريكية من قبل في مناسبات عديدة. [96] بصرف النظر عن تسلل الكمبيوتر ، هناك أيضًا مخاوف من أن البرامج الضارة للكمبيوتر مثل Stuxnet ، التي استهدفت أنظمة SCADA المستخدمة على نطاق واسع في الصناعة ، يمكن استخدامها لمهاجمة شبكة الشبكة الذكية. [97]

تعتبر سرقة الكهرباء مصدر قلق في الولايات المتحدة حيث تستخدم العدادات الذكية التي يتم نشرها تقنية التردد اللاسلكي للتواصل مع شبكة نقل الكهرباء. [ بحاجة لمصدر ] يمكن للأشخاص الذين لديهم معرفة بالإلكترونيات أن يبتكروا أجهزة تداخل لجعل العداد الذكي يبلغ عن استخدام أقل من الاستخدام الفعلي. [ بحاجة لمصدر ] وبالمثل ، يمكن استخدام نفس التكنولوجيا لإظهار أن الطاقة التي يستخدمها المستهلك يستخدمها عميل آخر ، مما يزيد من فاتورته. [ بحاجة لمصدر ]

قد يكون الضرر الناجم عن هجوم إلكتروني كبير وحسن التنفيذ واسع النطاق وطويل الأمد. قد تستغرق محطة فرعية واحدة معطلة من تسعة أيام إلى أكثر من عام لإصلاحها ، اعتمادًا على طبيعة الهجوم. يمكن أن يسبب أيضًا انقطاعًا لمدة ساعات في دائرة نصف قطرها صغيرة. يمكن أن يكون لها تأثير فوري على البنية التحتية للنقل ، حيث تعتمد إشارات المرور وآليات التوجيه الأخرى وكذلك معدات التهوية للطرق تحت الأرض على الكهرباء. [98] بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تتأثر البنية التحتية التي تعتمد على الشبكة الكهربائية ، بما في ذلك مرافق معالجة مياه الصرف الصحي ، وقطاع تكنولوجيا المعلومات ، وأنظمة الاتصالات. [98]

أدى الهجوم الإلكتروني لشبكة الكهرباء الأوكرانية في ديسمبر 2015 ، وهو أول هجوم من نوعه ، إلى تعطيل الخدمات لما يقرب من ربع مليون شخص عن طريق إيقاف تشغيل المحطات الفرعية. [99] [100] لاحظ مجلس العلاقات الخارجية أن الدول من المرجح أن تكون مرتكب مثل هذا الهجوم لأن لديها إمكانية الوصول إلى الموارد اللازمة لتنفيذ ذلك على الرغم من ارتفاع مستوى الصعوبة في القيام بذلك. يمكن استخدام الاختراقات السيبرانية كأجزاء من هجوم أكبر ، عسكري أو غير ذلك. [100] يحذر بعض خبراء الأمن من أن هذا النوع من الأحداث قابل للتوسع بسهولة في الشبكات في أماكن أخرى. [101] قامت شركة التأمين Lloyd's of London بالفعل بوضع نموذج لنتائج هجوم إلكتروني على الربط الشرقي ، والذي من المحتمل أن يؤثر على 15 ولاية ، ووضع 93 مليون شخص في الظلام ، وكلف اقتصاد البلاد من 243 مليار دولار إلى 1 تريليون دولار. بأضرار مختلفة. [102]

وفقًا للجنة الفرعية لمجلس النواب الأمريكي المعنية بالتنمية الاقتصادية والمباني العامة وإدارة الطوارئ ، شهدت الشبكة الكهربائية بالفعل عددًا كبيرًا من عمليات الاختراق السيبراني ، حيث يهدف اثنان من كل خمسة إلى تعطيلها. [93] على هذا النحو ، فإن الولايات المتحدةأعطت وزارة الطاقة الأولوية للبحث والتطوير لتقليل تعرض الشبكة الكهربائية للهجمات السيبرانية ، مشيرة إلى أنها تشكل "خطرًا وشيكًا" في مراجعة الطاقة الرباعية لعام 2017. [103] كما حددت وزارة الطاقة كلا من مقاومة الهجوم والشفاء الذاتي كمفاتيح رئيسية لضمان أن الشبكة الذكية اليوم هي دليل على المستقبل. [94] في حين أن هناك لوائح معمول بها بالفعل ، وبالتحديد معايير حماية البنية التحتية الحرجة التي قدمها مجلس موثوقية الكهرباء في أمريكا الشمالية ، فإن عددًا كبيرًا منها عبارة عن اقتراحات وليست تفويضات. [100] معظم منشآت ومعدات توليد ونقل وتوزيع الكهرباء مملوكة لأصحاب المصلحة من القطاع الخاص ، مما يزيد من تعقيد مهمة تقييم الالتزام بهذه المعايير. [103] بالإضافة إلى ذلك ، حتى لو أرادت المرافق الامتثال الكامل ، فقد يجدون أن القيام بذلك مكلف للغاية. [100]

يجادل بعض الخبراء بأن الخطوة الأولى لزيادة الدفاعات السيبرانية للشبكة الكهربائية الذكية هي استكمال تحليل شامل للمخاطر للبنية التحتية الحالية ، بما في ذلك البحث في البرمجيات والأجهزة وعمليات الاتصال. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن عمليات الاقتحام نفسها يمكن أن توفر معلومات قيمة ، فقد يكون من المفيد تحليل سجلات النظام والسجلات الأخرى لطبيعتها وتوقيتها. تشمل نقاط الضعف الشائعة التي تم تحديدها بالفعل باستخدام مثل هذه الأساليب من قبل وزارة الأمن الداخلي جودة الكود الرديئة والمصادقة غير الصحيحة وقواعد جدار الحماية الضعيفة. بمجرد اكتمال هذه الخطوة ، يقترح البعض أنه من المنطقي إكمال تحليل النتائج المحتملة للإخفاقات أو أوجه القصور المذكورة أعلاه. وهذا يشمل كلا من النتائج المباشرة وكذلك التأثيرات المتتالية من الدرجة الثانية والثالثة على الأنظمة المتوازية. أخيرًا ، يمكن نشر حلول التخفيف من المخاطر ، والتي قد تتضمن معالجة بسيطة لأوجه القصور في البنية التحتية أو استراتيجيات جديدة ، لمعالجة الموقف. تتضمن بعض هذه التدابير إعادة ترميز خوارزميات نظام التحكم لجعلها أكثر قدرة على مقاومة الهجمات الإلكترونية والتعافي منها أو التقنيات الوقائية التي تسمح بالكشف الأكثر كفاءة عن التغييرات غير العادية أو غير المصرح بها للبيانات. تتضمن استراتيجيات حساب الخطأ البشري الذي يمكن أن يضر بالأنظمة تثقيف أولئك الذين يعملون في هذا المجال ليكونوا حذرين من محركات أقراص USB الغريبة ، والتي يمكن أن تقدم برامج ضارة إذا تم إدخالها ، حتى لو لمجرد التحقق من محتوياتها. [94]

تشمل الحلول الأخرى استخدام محطات الإرسال الفرعية ، وشبكات SCADA المقيدة ، ومشاركة البيانات القائمة على السياسة ، والتصديق على العدادات الذكية المقيدة.

تستخدم محطات النقل الفرعية تقنيات مصادقة التوقيع لمرة واحدة وبنى سلسلة التجزئة أحادية الاتجاه. تم معالجة هذه القيود منذ ذلك الحين من خلال إنشاء تقنية للتوقيع السريع والتحقق ومعالجة البيانات الخالية من التخزين المؤقت. [104]

تم إنشاء حل مماثل لشبكات SCADA المقيدة. يتضمن ذلك تطبيق رمز مصادقة الرسائل المستندة إلى التجزئة على تدفقات البايت ، وتحويل اكتشاف الخطأ العشوائي المتاح على الأنظمة القديمة إلى آلية تضمن مصادقة البيانات. [104]

تستخدم مشاركة البيانات المستندة إلى السياسة قياسات شبكة الطاقة الكهربائية المتزامنة على مدار الساعة عبر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لتوفير استقرار وموثوقية أكبر للشبكة. يقوم بذلك من خلال متطلبات synchro-phaseor التي جمعتها وحدات إدارة المشروع. [104]

ومع ذلك ، تواجه شهادة العدادات الذكية المقيدة تحديًا مختلفًا بعض الشيء. تتمثل إحدى أكبر المشكلات المتعلقة بإثبات العدادات الذكية المقيدة في أنه من أجل منع سرقة الطاقة والهجمات المماثلة ، يتعين على موفري الأمن السيبراني التأكد من أن برنامج الأجهزة أصلي. لمكافحة هذه المشكلة ، تم إنشاء بنية للشبكات الذكية المقيدة وتنفيذها على مستوى منخفض في النظام المضمن. [104]

قبل أن تقوم الأداة بتثبيت نظام قياس متقدم ، أو أي نوع من الأنظمة الذكية ، يجب أن تقدم دراسة جدوى للاستثمار. بعض المكونات ، مثل مثبتات نظام الطاقة (PSS) [ التوضيح المطلوب ] المثبتة على المولدات باهظة الثمن ، وتتطلب تكاملاً معقدًا في نظام التحكم في الشبكة ، وهي مطلوبة فقط أثناء حالات الطوارئ ، وتكون فعالة فقط إذا كان لدى الموردين الآخرين على الشبكة. بدون أي حافز لتثبيتها ، لا يفعل موردو الطاقة. [105] تجد معظم المرافق صعوبة في تبرير تثبيت البنية التحتية للاتصالات لتطبيق واحد (مثل قراءة العداد). لهذا السبب ، يجب أن تحدد الأداة عادةً العديد من التطبيقات التي ستستخدم نفس البنية التحتية للاتصالات - على سبيل المثال ، قراءة عداد ومراقبة جودة الطاقة والاتصال عن بُعد وفصل العملاء وتمكين الاستجابة للطلب وما إلى ذلك. تدعم فقط التطبيقات قصيرة المدى ، ولكن التطبيقات غير المتوقعة التي ستظهر في المستقبل. يمكن للإجراءات التنظيمية أو التشريعية أيضًا أن تدفع المرافق لتنفيذ أجزاء من أحجية الشبكة الذكية. لكل أداة مجموعة فريدة من المحركات التجارية والتنظيمية والتشريعية التي توجه استثماراتها. هذا يعني أن كل أداة ستأخذ مسارًا مختلفًا لإنشاء شبكتها الذكية وأن المرافق المختلفة ستنشئ شبكات ذكية بمعدلات اعتماد مختلفة. [ بحاجة لمصدر ]

بعض ميزات الشبكات الذكية تلقى معارضة من الصناعات الموجودة حاليًا ، أو تأمل في تقديم خدمات مماثلة. مثال على ذلك هو التنافس مع مزودي الإنترنت عبر الكبل و DSL من النطاق العريض عبر الوصول إلى الإنترنت عبر خطوط الطاقة. قام مقدمو أنظمة التحكم SCADA للشبكات بتصميم أجهزة وبروتوكولات وبرامج مملوكة ملكية عمدًا بحيث لا يمكنهم التفاعل مع الأنظمة الأخرى من أجل ربط عملائهم بالمورد. [106]

يشكل دمج الاتصالات الرقمية والبنية التحتية للكمبيوتر مع البنية التحتية المادية الحالية للشبكة تحديات ونقاط ضعف متأصلة. بالنسبة الى مجلة IEEE Security and Privacy، ستتطلب الشبكة الذكية أن يقوم الأشخاص بتطوير واستخدام بنية تحتية كبيرة للكمبيوتر والاتصالات تدعم درجة أكبر من الوعي بالموقف وتسمح بعمليات قيادة وتحكم أكثر تحديدًا. هذه العملية ضرورية لدعم الأنظمة الرئيسية مثل قياس المساحة الواسعة والاستجابة للطلب والتحكم وتخزين ونقل الكهرباء وأتمتة التوزيع الكهربائي. [107]

تحرير سرقة الطاقة / فقدان الطاقة

أنظمة "الشبكة الذكية" المختلفة لها وظائف مزدوجة. يتضمن ذلك أنظمة البنية التحتية للقياس المتقدمة والتي ، عند استخدامها مع برامج مختلفة ، يمكن استخدامها للكشف عن سرقة الطاقة ومن خلال عملية الإزالة ، واكتشاف مكان حدوث أعطال في المعدات. هذه بالإضافة إلى وظائفها الأساسية المتمثلة في التخلص من الحاجة إلى قراءة العدادات البشرية وقياس وقت استخدام الكهرباء.

تقدر خسارة الطاقة العالمية بما في ذلك السرقة بحوالي مائتي مليار دولار سنويًا. [108]

تمثل سرقة الكهرباء أيضًا تحديًا كبيرًا عند توفير خدمة كهربائية موثوقة في البلدان النامية. [36]

اينيل. أقدم وأكبر مثال على الشبكة الذكية هو النظام الإيطالي الذي تم تركيبه بواسطة Enel S.p.A الإيطالية. تم الانتهاء من مشروع Telegestore في عام 2005 ، وكان غير عادي للغاية في عالم المرافق لأن الشركة صممت وصنعت عداداتها الخاصة ، وعملت كمتكامل نظام خاص بها ، وطوّرت برنامج النظام الخاص بها. يعتبر مشروع Telegestore على نطاق واسع أول استخدام تجاري لتكنولوجيا الشبكة الذكية للمنزل ، ويوفر مدخرات سنوية تبلغ 500 مليون يورو بتكلفة مشروع تبلغ 2.1 مليار يورو. [14]

وزارة الطاقة الأمريكية - مشروع الشبكة الذكية ARRA: أحد أكبر برامج النشر في العالم حتى الآن هو برنامج الشبكة الذكية التابع لوزارة الطاقة الأمريكية والممول من قبل قانون الإنعاش وإعادة الاستثمار الأمريكي لعام 2009. تطلب هذا البرنامج تمويلًا مطابقًا من المرافق الفردية. تم استثمار ما مجموعه أكثر من 9 مليارات دولار من الأموال العامة / الخاصة كجزء من هذا البرنامج. تضمنت التقنيات البنية التحتية المتقدمة للقياس ، بما في ذلك أكثر من 65 مليون عداد "ذكي" متقدم ، وأنظمة واجهة العملاء ، وأتمتة محطات التوزيع والمحطات الفرعية ، وأنظمة تحسين Volt / VAR ، وأكثر من 1،000 Synchrophass ، وتقييم الخط الديناميكي ، ومشاريع الأمن السيبراني ، وأنظمة إدارة التوزيع المتقدمة ، وتخزين الطاقة مشاريع الأنظمة والطاقة المتجددة. يتألف هذا البرنامج من منح الاستثمار (المطابقة) ، والمشاريع الإيضاحية ، ودراسات قبول المستهلك ، وبرامج تعليم القوى العاملة. سيتم الانتهاء من التقارير الواردة من جميع برامج المرافق الفردية وكذلك تقارير التأثير العام بحلول الربع الثاني من عام 2015.

أوستن ، تكساس. في الولايات المتحدة ، تعمل مدينة أوستن بولاية تكساس على بناء شبكتها الذكية منذ عام 2003 ، عندما استبدلت فائدتها لأول مرة ثلث عداداتها اليدوية بعدادات ذكية تتواصل عبر شبكة شبكة لاسلكية. تدير حاليًا 200000 جهاز في الوقت الفعلي (العدادات الذكية ، وأجهزة تنظيم الحرارة الذكية ، وأجهزة الاستشعار عبر منطقة خدمتها) ، وتتوقع أن تدعم 500000 جهاز في الوقت الفعلي في عام 2009 لخدمة مليون مستهلك و 43000 شركة. [109]

بولدر ، كولورادو أكملت المرحلة الأولى من مشروع الشبكة الذكية في أغسطس 2008. يستخدم كلا النظامين العداد الذكي كبوابة لشبكة أتمتة المنزل (HAN) التي تتحكم في المقابس والأجهزة الذكية. يفضل بعض مصممي HAN فصل وظائف التحكم عن العداد ، خوفًا من عدم التطابق في المستقبل مع المعايير والتقنيات الجديدة المتاحة من قطاع الأعمال سريع الحركة للأجهزة الإلكترونية المنزلية. [110]

هيدرو وان، في أونتاريو ، كندا في خضم مبادرة الشبكة الذكية واسعة النطاق ، وتنشر بنية تحتية للاتصالات متوافقة مع المعايير من Trilliant. بحلول نهاية عام 2010 ، سيخدم النظام 1.3 مليون عميل في مقاطعة أونتاريو. حازت المبادرة على جائزة "أفضل مبادرة مقاومة مضادات الميكروبات في أمريكا الشمالية" من شبكة تخطيط المرافق. [111]

إيل دي يو بدأ برنامجًا تجريبيًا لمدة عامين في ربيع عام 2020. تم ربط 23 منزلاً في حي كير بيسوت والمناطق المحيطة بها بشبكة صغيرة تم تشغيلها تلقائيًا كشبكة ذكية مع برنامج من إنجي. تم تركيب 64 لوحة شمسية بسعة قصوى تبلغ 23.7 كيلوواط في خمسة منازل وتم تركيب بطارية بسعة تخزين 15 كيلو واط في الساعة في منزل واحد. ستة منازل تخزن الطاقة الشمسية الزائدة في سخانات المياه الخاصة بها. نظام ديناميكي يقسم الطاقة التي توفرها الألواح الشمسية وتخزينها في البطارية وسخانات الماء الساخن لنظام 23 منزلاً. يقوم برنامج الشبكة الذكية بتحديث العرض والطلب على الطاقة ديناميكيًا في فواصل زمنية مدتها 5 دقائق ، ويقرر ما إذا كان سيتم سحب الطاقة من البطارية أو من الألواح ومتى يتم تخزينها في سخانات الماء الساخن. كان هذا البرنامج التجريبي أول مشروع من نوعه في فرنسا. [112] [113]

مدينة مانهايم في ألمانيا تستخدم اتصالات برودباند باورلاين (BPL) في مشروع "MoMa" النموذجي لمدينة مانهايم. [114]

اديلايد في أستراليا تخطط أيضًا لتنفيذ شبكة كهرباء محلية خضراء للشبكة الذكية في إعادة تطوير Tonsley Park. [115]

سيدني أيضًا في أستراليا ، بالشراكة مع الحكومة الأسترالية ، نفذت الشبكة الذكية ، برنامج المدينة الذكية. [116] [117]

إيفورا. InovGrid هو مشروع مبتكر في إيفورا ، البرتغال يهدف إلى تزويد شبكة الكهرباء بالمعلومات والأجهزة لأتمتة إدارة الشبكة ، وتحسين جودة الخدمة ، وخفض تكاليف التشغيل ، وتعزيز كفاءة الطاقة والاستدامة البيئية ، وزيادة تغلغل الطاقات المتجددة والمركبات الكهربائية . سيكون من الممكن التحكم في حالة شبكة توزيع الكهرباء بالكامل وإدارتها في أي لحظة معينة ، مما يسمح للموردين وشركات خدمات الطاقة باستخدام هذه المنصة التكنولوجية لتزويد المستهلكين بمعلومات ومنتجات وخدمات طاقة ذات قيمة مضافة. يضع هذا المشروع لتركيب شبكة طاقة ذكية البرتغال و EDP في طليعة الابتكار التكنولوجي وتقديم الخدمات في أوروبا. [118] [119]

الطاقة الإلكترونية - في ما يسمى ب الطاقة الإلكترونية تقوم العديد من المرافق الألمانية بإنشاء أول نواة في ست مناطق نموذجية مستقلة. حددت مسابقة التكنولوجيا هذه المناطق النموذجية لإجراء أنشطة البحث والتطوير بهدف رئيسي هو إنشاء "إنترنت للطاقة". [120]

ماساتشوستس. تم رفض واحدة من أولى محاولات نشر تقنيات "الشبكة الذكية" في الولايات المتحدة في عام 2009 من قبل منظمي الكهرباء في كومنولث ماساتشوستس ، وهي ولاية أمريكية. [121] وفقًا لمقال نُشر في Boston Globe ، حاولت شركة West Massachusetts Electric التابعة لشركة Northeast Utilities إنشاء برنامج "شبكة ذكية" باستخدام الإعانات العامة التي من شأنها تحويل العملاء ذوي الدخل المنخفض من الدفع المؤجل إلى الدفع المسبق ( باستخدام "البطاقات الذكية") بالإضافة إلى الأسعار "المميزة" المرتفعة الخاصة للكهرباء المستخدمة فوق مبلغ محدد مسبقًا. [121] تم رفض هذه الخطة من قبل المنظمين لأنها "قوضت تدابير الحماية المهمة للعملاء ذوي الدخل المنخفض ضد عمليات الإغلاق". [121] وفقًا لصحيفة بوسطن غلوب ، فإن الخطة "استهدفت بشكل غير عادل العملاء ذوي الدخل المنخفض وتجاوزت قوانين ولاية ماساتشوستس التي تهدف إلى مساعدة المستهلكين المتعثرين في إبقاء الأضواء قيد التشغيل". [121] صرح متحدث باسم مجموعة بيئية داعمة لخطط الشبكة الذكية وخطة "الشبكة الذكية" المذكورة سابقًا لشركة وسترن ماساتشوستس إلكتريك ، على وجه الخصوص ، "إذا تم استخدامها بشكل صحيح ، فإن تقنية الشبكة الذكية لديها الكثير من الإمكانات لتقليل ذروة الطلب ، والتي من شأنها تسمح لنا بإغلاق بعض أقدم وأقذر محطات الطاقة. إنها أداة ". [121]

ال إنرجي فيرمونت كونسورتيوم [122] عبارة عن مبادرة أمريكية على مستوى الولاية في ولاية فيرمونت ، تم تمويلها جزئيًا من خلال قانون الإنعاش وإعادة الاستثمار الأمريكي لعام 2009 ، حيث تبنت جميع المرافق الكهربائية في الولاية بسرعة مجموعة متنوعة من تقنيات الشبكة الذكية ، بما في ذلك حوالي 90٪ متقدمة قياس نشر البنية التحتية ، ويقومون حاليًا بتقييم مجموعة متنوعة من هياكل المعدل الديناميكي.

في ال هولندا تم البدء في مشروع واسع النطاق (اتصالات gt5000 ، وشركاء gt20) لإظهار تقنيات الشبكات الذكية المتكاملة والخدمات وحالات العمل. [123]

LIFE Factory Microgrid أرشفة 2018-10-22 في آلة Wayback. (LIFE13 ENV / ES / 000700) هو مشروع توضيحي يعد جزءًا من برنامج LIFE + 2013 (المفوضية الأوروبية) ، والذي يتمثل هدفه الرئيسي في إثبات أنه من خلال تنفيذ شبكة ذكية صناعية واسعة النطاق يمكن أن تصبح الشبكات المصغرة واحدة من أنسب الحلول لتوليد الطاقة وإدارتها في المصانع التي تريد تقليل تأثيرها البيئي.

EPB في تشاتانوغا ، تينيسي هي منشأة كهربائية مملوكة للبلديات بدأت في إنشاء شبكة ذكية في عام 2008 ، وحصلت على منحة قدرها 111،567،606 دولارًا أمريكيًا من وزارة الطاقة الأمريكية في عام 2009 لتسريع البناء والتنفيذ (بميزانية إجمالية قدرها 232،219،350 دولارًا أمريكيًا). تم الانتهاء من نشر قاطعات خطوط الطاقة (1170 وحدة) في أبريل 2012 ، وتم الانتهاء من نشر العدادات الذكية (172،079 وحدة) في عام 2013. كما تم استخدام نظام الألياف الضوئية الأساسي للشبكة الذكية لتوفير أول اتصال إنترنت بسرعة جيجابت للعملاء المقيمين في الولايات المتحدة من خلال مبادرة Fiber to the Home ، والآن تتوفر سرعات تصل إلى 10 جيجابت في الثانية للمقيمين. تشير التقديرات إلى أن الشبكة الذكية قد خفضت انقطاع التيار الكهربائي بمعدل 60٪ ، مما يوفر للمدينة حوالي 60 مليون دولار سنويًا. كما أنها قللت من الحاجة إلى "بكرات الشاحنات" لاستكشاف الأعطال وإصلاحها ، مما أدى إلى خفض يقدر بـ 630.000 ميل من أميال قيادة الشاحنات ، و 4.7 مليون رطل من انبعاثات الكربون. في يناير 2016 ، أصبح EPB أول نظام رئيسي لتوزيع الطاقة يحصل على شهادة التميز في الأداء في تجديد الكهرباء (PEER). [124] [125] [126] [127]

تحرير تطبيقات OpenADR

تستخدم بعض عمليات النشر معيار OpenADR لفصل الأحمال وتقليل الطلب خلال فترات الطلب المرتفعة.

تحرير الصين

يُقدر سوق الشبكة الذكية في الصين بنحو 22.3 مليار دولار مع نمو متوقع إلى 61.4 مليار دولار بحلول عام 2015. تقوم شركة Honeywell بتطوير تجربة تجريبية للاستجابة للطلب ودراسة جدوى للصين مع State Grid Corp. في الصين باستخدام معيار OpenADR للاستجابة للطلب. تعتزم شركة State Grid Corp والأكاديمية الصينية للعلوم وجنرال إلكتريك العمل معًا لتطوير معايير إطلاق الشبكة الذكية في الصين. [128] [129] [130]

تحرير المملكة المتحدة

تم عرض معيار OpenADR في Bracknell ، إنجلترا ، حيث قمة انخفض الاستخدام في المباني التجارية بنسبة 45 في المائة. ونتيجة لهذا المشروع التجريبي ، قالت شركة اسكتلندا وساذرن إنرجي (SSE) إنها ستربط ما يصل إلى 30 مبنى تجاري وصناعي في وادي التايمز ، غرب لندن ، ببرنامج الاستجابة للطلب. [131]

تحرير الولايات المتحدة

في عام 2009 ، منحت وزارة الطاقة الأمريكية منحة بقيمة 11 مليون دولار إلى Southern California Edison و Honeywell لبرنامج استجابة الطلب الذي يخفض تلقائيًا استخدام الطاقة خلال ساعات الذروة للعملاء الصناعيين المشاركين. [132] [133] منحت وزارة الطاقة منحة قدرها 11.4 مليون دولار لشركة Honeywell لتنفيذ البرنامج باستخدام معيار OpenADR. [134]

تقوم شركة هاواي للكهرباء (HECO) بتنفيذ مشروع تجريبي لمدة عامين لاختبار قدرة برنامج ADR على الاستجابة لتقطع طاقة الرياح. تهدف هاواي إلى الحصول على 70 في المائة من طاقتها من مصادر متجددة بحلول عام 2030. ستمنح HECO للعملاء حوافز لتقليل استهلاك الطاقة في غضون 10 دقائق من الإشعار. [135]

جزء من مبادرة الشبكة الذكية IEEE ، [136] يمثل IEEE 2030.2 امتدادًا للعمل الذي يهدف إلى أنظمة تخزين المرافق لشبكات النقل والتوزيع. تتوقع مجموعة IEEE P2030 أن تقدم أوائل عام 2011 مجموعة شاملة من الإرشادات حول واجهات الشبكة الذكية. ستغطي الإرشادات الجديدة مجالات تشمل البطاريات والمكثفات الفائقة بالإضافة إلى الحذافات. قامت المجموعة أيضًا بتجميع إرشادات صياغة جهد 2030.1 لدمج السيارات الكهربائية في الشبكة الذكية.

أنشأت IEC TC 57 مجموعة من المعايير الدولية التي يمكن استخدامها كجزء من الشبكة الذكية. تتضمن هذه المعايير IEC 61850 وهي بنية لأتمتة المحطات الفرعية ، و IEC 61970/61968 - نموذج المعلومات المشترك (CIM). يوفر CIM دلالات مشتركة لاستخدامها لتحويل البيانات إلى معلومات.

OpenADR هو معيار اتصالات الشبكة الذكية مفتوح المصدر يستخدم لتطبيقات الاستجابة للطلب. [١٣٧] تُستخدم عادةً لإرسال المعلومات والإشارات لإيقاف تشغيل الأجهزة التي تستخدم الطاقة الكهربائية أثناء فترات ارتفاع الطلب.

قامت MultiSpeak بإنشاء مواصفات تدعم وظائف التوزيع للشبكة الذكية. يحتوي MultiSpeak على مجموعة قوية من تعريفات التكامل التي تدعم تقريبًا جميع واجهات البرامج اللازمة لأداة توزيع أو لجزء التوزيع من أداة مساعدة متكاملة رأسياً. يتم تعريف تكامل MultiSpeak باستخدام لغة الترميز الموسعة (XML) وخدمات الويب.

أنشأ IEEE معيارًا لدعم المزامنة - C37.118. [138]

تناقش UCA International User Group وتدعم تجربة العالم الحقيقي للمعايير المستخدمة في الشبكات الذكية.

تتعامل مجموعة مهام المرافق داخل LonMark International مع المشكلات المتعلقة بالشبكة الذكية.

هناك اتجاه متزايد نحو استخدام تقنية TCP / IP كمنصة اتصالات مشتركة لتطبيقات العدادات الذكية ، بحيث يمكن للأدوات المساعدة نشر أنظمة اتصالات متعددة ، أثناء استخدام تقنية IP كمنصة إدارة مشتركة. [139] [140]

IEEE P2030 هو مشروع IEEE يقوم بتطوير "مسودة دليل للتشغيل البيني للشبكة الذكية لتكنولوجيا الطاقة وتشغيل تكنولوجيا المعلومات مع نظام الطاقة الكهربائية (EPS) وتطبيقات الاستخدام النهائي والأحمال". [141] [142]

أدرج المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) ITU-T G.hn باعتباره أحد "المعايير المحددة للتنفيذ" للشبكة الذكية "التي يعتقد أن هناك إجماعًا قويًا من جانب أصحاب المصلحة". [143] معيار G.hn هو معيار للاتصالات عالية السرعة عبر خطوط الطاقة وخطوط الهاتف والكابلات المحورية.

OASIS EnergyInterop '- لجنة فنية OASIS تعمل على تطوير معايير XML لتشغيل الطاقة البينية. نقطة البداية هي معيار كاليفورنيا OpenADR.

بموجب قانون استقلال وأمن الطاقة لعام 2007 (EISA) ، تم تكليف NIST بالإشراف على تحديد واختيار مئات المعايير التي ستكون مطلوبة لتنفيذ الشبكة الذكية في الولايات المتحدة.سيتم إحالة هذه المعايير من قبل NIST إلى هيئة تنظيم الطاقة الفيدرالية العمولة (FERC). بدأ هذا العمل ، وتم بالفعل اختيار المعايير الأولى لإدراجها في كتالوج الشبكة الذكية لـ NIST. [144] ومع ذلك ، اقترح بعض المعلقين أن الفوائد التي يمكن تحقيقها من توحيد معايير الشبكة الذكية يمكن أن تتعرض للتهديد من خلال عدد متزايد من براءات الاختراع التي تغطي بنية وتقنيات الشبكة الذكية. [145] إذا لم يتم الكشف عن براءات الاختراع التي تغطي عناصر الشبكة الذكية الموحدة حتى يتم توزيع التكنولوجيا على نطاق واسع في جميع أنحاء الشبكة ("مغلقة") ، فقد يحدث اضطراب كبير عندما يسعى أصحاب البراءات إلى تحصيل الإيجارات غير المتوقعة من قطاعات كبيرة من السوق.

في نوفمبر 2017 ، أصدرت شركة GridWise Alliance غير الربحية جنبًا إلى جنب مع Clean Edge Inc. ، وهي مجموعة للطاقة النظيفة ، تصنيفات لجميع الولايات الخمسين في إطار جهودها لتحديث الشبكة الكهربائية. احتلت كاليفورنيا المرتبة الأولى. أما الولايات الأخرى فكانت إلينوي وتكساس وماريلاند وأوريجون وأريزونا ومقاطعة كولومبيا ونيويورك ونيفادا وديلاوير. "إن تقرير GridWise Alliance الذي يضم أكثر من 30 صفحة ، والذي يمثل أصحاب المصلحة الذين يقومون بتصميم وبناء وتشغيل الشبكة الكهربائية ، يتعمق في جهود تحديث الشبكة في جميع أنحاء البلاد ويصنفهم حسب الدولة. [146]


مفتاح Shift Ctrl Alt يتحرك لأسفل / مفتاح Shift Ctrl Alt يتحرك لأعلى

ملاحظة: لم أتمكن من العثور على أوامر في Keymap Preferences for Next / Previous Marker. لست متأكدًا مما إذا كانت لا تزال موجودة في 2.8+

نأمل أن يجد البعض هذا مفيدًا ، حيث يمكنك ترك يدك على مفاتيح التعديل بدلاً من الاضطرار إلى تحريكها إلى مفاتيح الأسهم في كل مرة تريد التحرك على طول الخط الزمني. يبدو أن تكوينًا كهذا يسمح بأقصر وقت للسفر للوحة المفاتيح.

ملاحظة: عند تكوين الاختصارات ، تكون مربعات الاختيار & quotNext Keyframe & quot أو & quotLast Frame & quot وما إلى ذلك غير نشطة افتراضيًا. يجب النقر للتفاعل معهم لتنشيطهم ، وإلا فلن يتم تسجيل هذه الاختصارات. بعبارة أخرى ، اللون الرمادي يفعل ليس يعني FALSE.


شاهد الفيديو: Mašina za ofset štampu do formata B2, MAN Roland 300