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作战停电:研究人员会帮助美国保持灯

新的长期规划,短期操作和实时控制系统,使美国能源网更聪明,更清洁,更可靠和有弹性

(霍博肯,新泽西州 - 2019年5月28日) - 美国的电网是最大的机床在世界上,每年通过7000000英里的输电线路窃喜价值$ 400的能量发送十亿。这台机器,而是打破,变得不那么高效,可靠和有弹性的,而当时对能源的需求空前高涨 - 或者我们的数字经济的运作更加重要。 

吴磊在博天堂平台电气和计算机工程教授,还有其他的计划。与业界合作伙伴联手,他的团队正在重新构想的美国电网 - 不是通过重建整个机器蔓延,但反思这发电厂,输电和配电系统,以及消费者的消费行为的管理方式,这样可以得到能量,它需要去。 

“我们不能重建电网,”吴邦国说。 “但是,我们可以重新设计和优化工具,控制和操作它;它是优化这underlies一个更环保,更高效的系统,该系统的核心,以一天到一天的网格,一个可以在极端天气的情况下,反弹的运作“。

网格是零碎组装了几十年,现在,在人工IT智能和智能系统的时代,面临着调和近陈旧的基础设施与尖端创新的挑战。 ESTA的挑战正在由能源产业变革席卷加剧,燃气超车煤炭作为能源的美国顶尖,和风吹日晒无数的资源,所添加的网格。 

吴和他的团队模拟ESTA庞大的能源生态系统,用数学来模型了解如何能由点到达点途径b电厂,基础设施传输,存储设备和能源需求的动态相互作用和地区查明该系统可以更聪明,更可靠,更富有弹性。

最近的一篇文章,吴提出的方法来优化的联合循环发电厂,电力生产,其允许从相同量的天然气的环多得多的功率的内部工作。这些电厂都是高效的,同时使用天然气和自己的余热来驱动涡轮机。新的模型是由美国最大的电力公司,在那里它可能会产生的250万$的成本节省了一年的一个测试。吴的行业合作伙伴目前正在使用的原型在自己的产品线,以及系统的数据来验证他的发现。

吴邦国说:“如果我们的模型在他们的系统中工作,那么就应该在所有跨中美,其他系统的工作。”

吴样使用到的模型解决紧迫的问题:比如如何使用分散,有效波动的风吹日晒更多的资源,如何保护发电厂和智能电网技术的网络攻击,以及如何使用插电式电动车辆存储电能后使用。一个关键的挑战是,它是不可能预测到所有能够触发中断的因素 - 从鬣蜥到风吹流浪薯片。取而代之的是,吴的团队烘烤他们的随机性模型考虑了各种途径那小故障可以级联成重大问题。

2003年美国东北部由历史上最严重的停电事故的一个打击。波多黎各玛丽亚飓风后11个月失去动力,飓风而迈克尔离开170万人在美国东南部无需电源。双莫非2050年,数字可能在未来几年内飙升有了一些担心和电力消费 - 这已经是全国停电花费$ 150十亿每年。

研究吴和他的团队的一个重要领域是如何微型电网,其中跨越短短建筑或街区,可用于在快速等灾害发生后恢复关键服务。吴的小组目前正在构思一个微网,将提供应急电源在另一个灾难性的停电事件中城市霍博肯地区医院和设施。 “如果最坏的事情发生,电网可能是完全下来,但我们还是微电网本来可以在医院和其他地区供应的负荷,”我说。

Such projects are a reminder that power-control innovations aren’t just about watts and volts — they’re about delivering tangible benefits for hundreds of millions of Americans. “This is something that’s vitally important for our whole society,” Wu said, a recent hire in the Schaefer School of Engineering & Science. “We’re solving real problems using real energy, and helping to make America’s electricity supply as affordable, clean, and reliable as it can possibly be.” 

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