کار استاد دانشگاه ایالتی آریزونا برای تثبیت شبکه نتیجه داد

هر زمان که فناوری‌های جدیدی وارد شبکه برق می‌شوند، همیشه این احتمال وجود دارد که سیستم را مختل کنند، که احتمالاً حتی منجر به خاموشی می‌شود.

یافتن راه‌هایی برای مق، با تأثیرات روی شبکه ناشی از ،یب انرژی‌های تجدیدپذیر در کانون توجه قرار گرفته است.
ویجی ویتالتحقیقات نزدیک به 20 سال است. او استاد مهندسی سیستم های قدرت در برنامه فولتون در دانشگاه ایالتی آریزونا، در تمپه

IEEE Life Fellow با بررسی بهترین روش جداسازی بخش‌هایی از شبکه برق برای جلوگیری از ،ابی کل شبکه اعتبار دارد.

او بخشی از یک کارگروه IEEE بود که در سال 2020 یک
گزارش که توضیح داد که چگونه تج،ات مورد استفاده برای ذخیره انرژی، انتقال نیرو در فواصل طول، و یکپارچه سازی انرژی های تجدیدپذیر می تواند بر پایداری سیستم قدرت تأثیر بگذارد. این گزارش روش هایی را برای توصیف و تعریف مشکل توصیه می کند.

یک
مقاله او نوشت که بر اساس گزارش دریافتی الف جایزه مقاله جایزه IEEE Power & Energy Society 2022.

او می‌گوید که این جایزه “یک غافلگیرکننده خوش آمدید” بود، اگرچه “ما فکر می‌کردیم که سند بسیار خوب بود.”

از ماشین های سنکرون گرفته تا الکترونیک قدرت پاسخ سریع

آن مقاله به روز رس، یک مقاله سال 2004 بود
مقاله که ویتال به ،وان عضوی از یک گروه ضربت مش، تشکیل شده توسط IEEE Power & Energy Society و CIGREانجمن بین المللی متخصصان سیستم قدرت که مقر آن در پاریس است.

”
تعریف و طبقه بندی پایداری سیستم قدرتسیستم‌هایی را که در آن زمان تحت سلطه ماشین‌های سنکرون – موتورها و ژنراتورها – و کنترل‌های آن‌ها بودند، مورد بررسی قرار داد. تا سال 2016، الکترونیک قدرت سریع الاثر به شبکه معرفی شد و ویژگی‌های آنها با ماشین‌های دوار مورد استفاده تقریباً یک دهه قبل متفاوت بود.

ویتال می‌گوید: «این مسائل مست،م ارزیابی مجدد نحوه تعریف و طبقه‌بندی ثبات در سال 2004 بود.

او و دیگران از
کمیته عملکرد پویا سیستم قدرت PES و کمیته مطالعاتی شورای سیستم های بزرگ CIGRE در سال 2016 یک کارگروه برای به روز رس، سند 2004 تشکیل داد.

که در ”
تعریف و طبقه بندی پایداری سیستم قدرت: بازبینی و توسعه یافتهکمیته خاطرنشان کرد که فناوری تولید رابط مبدل و دستگاه‌های بار و انتقال به طور فزاینده‌ای در حال ادغام هستند و باعث می‌شود که پاسخ دینامیکی سیستم‌های قدرت بیشتر به دستگاه‌های الکترونیکی قدرتمند با واکنش سریع سریع وابسته شود. این دستگاه‌ها شامل راه‌حل‌های ذخیره‌سازی الکتروشیمیایی، خطوط جریان مستقیم ولتاژ بالا برای انتقال نیرو در فواصل طول،، دستگاه‌های سیستم انتقال جریان متناوب انعطاف‌پذیر برای کمک به تثبیت شبکه، و رابط‌های مبدل الکترونیکی قدرت که انرژی‌های تجدیدپذیر را یکپارچه می‌کنند، هستند.

ویتال می گوید: «ماشین سنکرون یک مزیت بزرگ دارد. این توانایی طبیعی برای پشتیب، از انرژی جنبشی اینرسی را دارد، در حالی که توربین‌های بادی و سیستم‌های خورشیدی فتوولتائیک ذاتاً این قابلیت را ندارند.

«سیستم‌های تجدیدپذیر اینرسی را در سیستم‌های خود ندارند تا همه چیز را در حال چرخش نگه دارند. این یک مجموعه کاملاً جدید از مسائل پایداری، مسائل عملکرد و ویژگی‌هایی را ایجاد می‌کند که در زم، که سیستم عمدتاً تحت سلطه ژنراتورهای سنکرون بود، دیده نمی‌شد.

ویجی ویتال جایزه دینامیک و کنترل سیستم قدرت Kundur 2018 را از سیفور رحمان، رئیس وقت انجمن انرژی و انرژی IEEE دریافت کرد.PES

ابزارهای جدید و مهندسان بیشتر

ویتال می گوید ادغام فناوری های جدید در شبکه تنها مسئله نیست. او می گوید که ابزارهای تحلیلی بهتر و مهندسان قدرت بیشتر نیز مورد نیاز است.

او می گوید که شبکه های برق در ایالات متحده و اروپا به یکدیگر متصل هستند و برنامه ریزی و بهره برداری از آنها نیازمند ابزارهای جدید است.

او می‌گوید: «مشکل مح،اتی مدیریت این سیستم‌های بزرگ بسیار زیاد است. “ما به تکنیک های مح،اتی کارآمد نیاز داریم.”

تجزیه و تحلیل قطعی امروزی فقط نشان می دهد که آیا یک سیستم قدرت نسبت به خطاها و خطرات شناسایی شده متحمل است و ایمن کار می کند یا خیر. ویتال می‌گوید ابزارهای احتمالی باید برای ارائه برآوردهای واقعی‌تر ریسک ایجاد شوند.

نگر، دیگری که او دارد کمبود نیروی کار است.

او می‌گوید: «تعدادی از مهندسان که تجربه فوق‌العاده‌ای دارند و احساس بسیار خوبی نسبت به نحوه عملکرد سیستم‌ها دارند، یا نزدیک به بازنشستگی هستند یا بازنشسته شده‌اند. “این حافظه سیستم وجود دارد که به سرعت در حال ناپدید شدن است.”

علاقه اولیه به مهندسی قدرت

مهندسی برق در خانواده ویتال اجرا می شود. پدربزرگ مادری او مهندس ارشد یک ایستگاه برق آبی در کارناتاکا، هند، جایی که ویتال بزرگ شد، بود. در حالی که در مقطع کارشناسی در رشته مهندسی برق در
دانشکده مهندسی BMSویتال در بنگلور یک درس انتخابی در مورد تجزیه و تحلیل سیستم قدرت گذراند. این علاقه او را به مهندسی قدرت برانگیخت.

دو سال پس از فارغ التحصیلی در سال 1977، مدرک کارشناسی ارشد خود را در رشته EE در دانشگاه دریافت کرد
موسسه فناوری هند، کانپور. او از مشاوری که در این منطقه تحقیقاتی انجام می داد، الهام گرفت تا روی مسائل پایداری سیستم قدرت کار کند.

ویتال برای ادامه تحصیل در مقطع دکترا به ایالات متحده نقل مکان کرد. در EE در
دانشگاه ایالتی آیووا، در ایمز. پس از فارغ التحصیلی در سال 1982، سمتی را در دانشگاه به ،وان عضو هیئت علمی پذیرفت. او به مدت 22 سال مهندسی قدرت را در آنجا تدریس کرد و در سال‌های 1993 و 1994 به ،وان مدیر برنامه سیستم‌های قدرت در ایالات متحده وقفه گرفت. بخش سیستم های برق و ارتباطات بنیاد ملی علومدر واشنگتن دی سی NSF در سال 1985 او را با جایزه محقق جوان ریاست جمهوری خود به رسمیت شناخت.

او در سال 2005 ایالت آیووا را ، کرد تا به ایالت آریزونا بپیوندد، جایی که به ،وان مدیر آن خدمت کرده است.
مرکز تحقیقات مهندسی سیستم های قدرت. در سال 2019 او به ،وان استاد نایب السلطنه، بالاترین مقام هیئت علمی انتخاب شد.

او می گوید که هرگز علاقه ای به استخدام در صنعت نداشته است.

او می گوید: «من دوست دارم با دانش آموزان کار کنم. “کار با جوانان باتری های من را شارژ می کند.”