Một số 2 triệu gia đình và các doanh nghiệp bị mất quyền lực trong cơn bão. Một công nghệ thấp và lưới điện cũ nhiều thập niên không bao giờ có một cơ hội.

"Nó thực sự là một hệ thống 'câm'," Zhaoyu Wang, một trợ lý giáo sư Đại học bang Iowa của kỹ thuật điện và máy tính nói.

Wang và các kỹ sư khác đang làm việc để thay đổi điều đó. Họ đang tìm kiếm những cách thức để hiện đại hóa hệ thống phân phối đó sẽ đem lại sức mạnh cho nhà và văn phòng của chúng tôi. Họ ra để làm cho một lưới điện đáng tin cậy hơn cho tất cả chúng ta. Họ muốn xây dựng một lưới điện thông minh.

"Mục đích chính của hiện đại hóa lưới điện là xây dựng một mạng lưới năng lượng hiệu quả và linh hoạt cho sự phát triển tương lai của nền kinh tế của chúng tôi", Wang nói.

Wang hiện đang làm việc trên bốn dự án mà có thể giúp xây dựng một mạng lưới tốt hơn:

1. Phát triển một công cụ mà sẽ giúp các công ty tiện ích phục hồi từ thảm họa tự nhiên, được hỗ trợ như là một phần của một ba năm, cấp 1.950.000 $ từ Ngoại giao Hoa Kỳ về hiện đại hóa lưới điện năng lượng của Phòng thí nghiệm Consortium. Dự án được dẫn dắt bởi Jianhui Wang của Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne ở gần Chicago. Wang của Iowa State đang làm việc để tạo ra một công cụ phần mềm mà sẽ giúp các tiện ích nhanh chóng xác định vị trí và hiệu quả cúp cử thuyền viên để sửa chữa. Phần mềm này sẽ kết hợp thông tin từ các thiết bị giám sát lưới điện mới và dữ liệu thực tế từ các công ty tiện ích. công nghệ mới khác - chẳng hạn như lưới vi tạo ra và lưu trữ năng lượng cho các khu vực lân cận cá nhân và chuyển mạch tự động có thể tìm thấy đường mở khi một số dòng đi xuống - cũng có thể giúp giữ cho dòng điện chạy. "Chúng tôi biết hệ thống điện của chúng tôi là dễ bị tổn thương để thời tiết khắc nghiệt," ông nói. "Trong các sự kiện thời tiết khắc nghiệt có lẽ hàng trăm cúp đó phải được sửa chữa và chúng tôi cần phải gửi phi hành đoàn trong cách tối ưu." Wang cho biết mục tiêu là để giảm độ dài của cúp cực kỳ thời tiết bằng một nửa. Trong trường hợp của một cơn bão, anh nói đó có nghĩa là quyền lực sẽ được phục hồi trong ngày thay vì vài tuần.

2. Phát triển một mô hình thực tế để lập kế hoạch và dự báo nhu cầu điện năng xuống mức của hộ gia đình và các doanh nghiệp, hỗ trợ như là một phần của một trong ba năm, cấp 2,7 triệu $ từ các bộ phận năng lượng của lưới điện hiện đại hóa phòng thí nghiệm Consortium. Dự án cũng được dẫn dắt bởi Jianhui Wang Argonne. "Mục tiêu của dự án này là xây dựng mô hình địa phương", Wang Iowa cho biết. "Mỗi khách hàng là một phần của lưới điện địa phương Mỗi máy tính, ví dụ, là một thành phần của lưới điện địa phương và địa phương là khó để mô hình Nó rất ngẫu nhiên -.... Nó bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm cả thời tiết" Nếu không có một cách để làm cho mô hình tốt của địa phương, Wang cho biết tiện ích không thể phân tích chính xác, dự đoán và kiểm soát hệ thống quyền lực của họ. Các mô hình hiện đang được sử dụng là chục tuổi và dựa trên những thông tin lỗi thời. Họ, ví dụ, không tài khoản cho điện năng lượng mặt trời và gió. Công nghệ mới cho phép giám sát nhiều hơn, nhiều dữ liệu và các mô hình tốt hơn nhiều. Các mô hình địa phương cập nhật sẽ được tích hợp vào các công cụ phần mềm thương mại có sẵn.

3. Phát triển mô hình giám sát và giảm thiểu tầng cúp điện, được hỗ trợ bởi một ba-năm, $ 348,000 trợ cấp từ Quỹ Khoa học Quốc gia. Dự án được dẫn dắt bởi Wang của bang Iowa. Dự án sẽ sử dụng kỹ thuật lớn dữ liệu để khai thác dữ liệu tiện ích hiện có để tìm kiếm các mẫu trong cúp tầng, xác định tình trạng nguy cơ cao đối với họ và nhắm mục tiêu nỗ lực giảm thiểu những điều kiện.

4. Phát triển một mô hình kinh doanh tiên tiến để quản lý rủi ro và sự không chắc chắn của hệ thống điện, được hỗ trợ bởi một ba năm, 345.000 $ tài trợ của Văn phòng bộ phận năng lượng của Cung điện và năng lượng đáng tin cậy. Dự án được dẫn dắt bởi Wang của bang Iowa. Wang cho biết ông sẽ điều tra làm thế nào những ý tưởng mới cho các hợp đồng dịch vụ có thể cung cấp sự linh hoạt hơn và ít rủi ro cho hoạt động điện hệ thống - tất cả mà không cần dựa vào kế hoạch bảo thủ cho trường hợp xấu nhất tình huống.

Wang cho biết dự án này cũng được hỗ trợ bởi nguồn tài trợ chia sẻ chi phí từ bang Iowa, Trường Cao đẳng Kỹ thuật, bộ phận kỹ thuật điện và máy tính và Trung tâm Năng lượng Iowa.

Wang ghi một số đồng nghiệp đã hỗ trợ và hợp tác về dự án - James McCalley, một giáo sư Anson Marston trong Kỹ thuật và Jack London tịch trong hệ thống điện khí; Anne Kimber, Giám đốc điều hành của Trung tâm Nghiên cứu Điện lực của bang Iowa; Ian Dobson, các Arend J. và Verna V. Sandbulte Giáo sư kỹ thuật điện và máy tính; và Venkataramana Ajjarapu, David C. Nicholas sư điện và Kỹ thuật Máy tính.

Bốn dự án lưới sẽ hỗ trợ công việc của tám học sinh tiến sĩ và một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ. Wang cho biết tất cả các nghiên cứu có một mục tiêu chung mà có thể được đánh giá cao bởi bất cứ ai đi ra một cơn bão:

"Chúng tôi luôn cố gắng hết sức để làm một điều - tăng cường mạng lưới điện Chúng tôi muốn làm cho nó an toàn hơn, đáng tin cậy và linh hoạt Chúng tôi đang cố gắng xây dựng một mạng lưới quyền lực đó là hiện đại, linh hoạt và hiệu quả cao..."

Văn phòng CPSI