私たちは皆、信頼できる電力供給を当然のことと考えています。しかし、エネルギー転換は電力網事業者に課題をもたらします。多くの分散型発電機と新しい強力な消費者が統合されつつあり、家庭の負荷と発電プロファイルが根本的に変化しています。たとえば、強力な個人用ウォールボックスは22 kWの充電容量で動作します。これは約10台の洗濯機に相当します。一戸建て住宅の一般的な太陽光発電システムは、太陽が輝いているときに最大15kWの電力を供給できます。
電力網の透明性の向上
エヴァ・ブフタ | シーメンス・インベンターズ・オブ・ザ・イヤー | PhD
エヴァ・ブフタは2024年の発明家です。彼女の発明は電力供給の安定化に役立ちます
「以前は、電力が主に大規模な中央発電所から供給されていたため、家庭の消費行動は十分に推定できました。現在、時間厳守の負荷や発電のピークが次々と発生しているため、ローカルグリッドを最低電圧レベルで監視および制御する必要性が高まっています」と、博士号部門で2024年の発明家賞を受賞したEva Buchta氏は言います。「私の発明は、一般的にリアルタイムの測定がほとんどできない地域の配電網でも、電力網の現在の利用率を確実に推定する方法を提供します。「
生産者と消費者の分析
最初のステップとして、電力網の個々の事業者を正確に特定することが重要です。どのような発電機があり、どこにあり、いくつありますか？そして、どのようなタイプの消費者がつながっているのでしょうか？たとえば、複数の大規模な太陽光発電所が隣り合っている場合、晴天時にこの地域で過電圧が発生する可能性が高くなります。1つの地域に多くの充電ポイントがある場合、特定の条件下で電圧が低下する可能性があります。この背景情報を使用して、世帯の典型的な消費プロファイルや太陽光発電所の発電統計を作成できます。消費者間で決定される相関関係により、電力網の現在の状態をより正確に推定することもできます。
クリティカルなシステム状態が発生する確率の決定
「目標は、配電網の透明性を高め、制限違反を早期に発見できるようにすることです」とEva氏は言います。履歴データまたは統計データから得られる広範な事前知識と、いくつかの非常に正確なリアルタイム測定値を組み合わせて、電力線や接続点における制限違反の確率を計算します。「電力網内に測定点を配置するのが賢明であれば、統計モデルを使用して送電網のリアルタイムの状態を評価するために必要なのは数点だけです」とEva氏は言います。「予測が正確なため、送電事業者はデータを使用して早い段階で現在の状況に対応できるため、送電網を効率的、持続的、かつ安全に管理できます。「
