фрактальная сетка

В распределении электроэнергии представляет фрактальная сетка собой системную архитектуру распределенных энергетических ресурсов или DER.В топологии фрактальной сетки несколько микросеток стратегически расположены так, чтобы следовать фрактальному или рекурсивному шаблону. Фракталы , или самоподобные закономерности, можно увидеть в природе. Облака, речные сети и молнии — вот несколько примеров природных явлений, обладающих фрактальными свойствами. Во фрактальной сетке микросетка может состоять из более мелких микросеток или «фрактальных единиц». В такой конфигурации сеть становится сетью упрощенных потоков электроэнергии и связи через распределенные подстанции .

Вариации

Существует два основных варианта концепции фрактальной сетки. Архитектура FractalGrid от CleanSpark, хотя и не является взаимоисключающей, представляет собой реализацию снизу вверх , в то время как NRCA движется сверху вниз для достижения аналогичных атрибутов качества архитектуры .

FractalGrid от CleanSpark

Этот вариант представляет собой платформу управления и контроля , которая объединяет технологию хранения энергии с генерацией на месте, контролируемой распределенной системой мониторинга и управления данными. Фундаментальные цели фрактальной сетки — обеспечить энергетическую безопасность критически важных объектов и функций на территории при одновременном снижении общих затрат.

Особенности включают в себя интеграция хранения экологически чистой энергии , независимая от технологий реализация, управление нагрузкой , реагирование на спрос , снижение пиковых нагрузок и оптимизация энергопотребления в реальном времени.

Внутри фрактальной сетки микросетки помещаются в отношения «родитель-потомок», в которых дочерняя микросетка может быть изолирована от родительской микросетки. Каждая фрактальная микросетка может работать автономно или интегрированно с другими. Федеративное государство допускает совместное использование ресурсов, но также допускает отключение в случаях технического обслуживания и чрезвычайных ситуаций. Точно так же, как микросети могут при необходимости отключаться от энергосистемы, фрактальные микросети могут отключаться друг от друга, чтобы поддерживать электропитание критических нагрузок.

Фрактальная сетка была задумана в 2012 году Артом Вильянуэвой, техническим директором и директором по безопасности CleanSpark. разработан и реализован Дженнифер Уорролл. Реализация использует рекурсию и ограничивает сложность O(N).

Демонстрация FractalGrid в Кэмп-Пендлтоне (CPFD)

С июля 2014 года активная фрактальная сетка активно работал в Сан-Диего округе , штат Калифорния, на военной базе Кэмп-Пендлтон , финансируемой Калифорнийской энергетической комиссией, для демонстрации использования технологии фрактальной сетки. Фрактальная сетка Кэмп-Пендлтона соединена с объектом мощностью 1,1 МВт, состоящим из нескольких зданий в казармах, трехэтажного гаража и трех вышек сотовой связи. В проекте реализованы три самодостаточные фрактальные микросети и более крупная микросетка, которая соединяет сайт таким образом, что ресурсы могут быть разделены между микросетями в различных конфигурациях. Рабочее состояние каждой фрактальной микросети зависит от состояния электропитания и необходимости обеспечивать питание критически важных нагрузок. Используя данные в режиме реального времени, система отслеживает уровни энергопотребления и оценивает выработку электроэнергии, полученной от распределенных энергетических ресурсов (DER). Этот анализ используется для определения того, сколько нагрузок может быть запитано за счет местной генерации.

CPFD иллюстрирует островковость внутри фрактальной сетки. Каждая фрактальная микросетка способна полностью отделиться от родительской микросети, чтобы наилучшим образом выдерживать критические нагрузки.

Гибкая фрактальная сетка NRECA

Гибкая фрактальная сетка — это концепция, предложенная Крейгом Миллером, ученым из Национальной ассоциации сельских электрических кооперативов ( NRECA ), а также Морисом Мартином, Дэвидом Пинни и Джорджем Уокером. Согласно их отчету «Достижение устойчивой и гибкой сети» Идеальные принципы фрактальной операции заключаются в следующем:

• Все сегменты сети работают с одной и той же моделью информации и управления – независимо от масштаба.
• Каждый сегмент сетки имеет возможность принятия решений.
• Средства обмена одноранговой информацией четко определены в стандартах.
• Правила того, когда делить, а когда объединять, четко определены.

Неотъемлемой частью гибкой сетки является сегментация . Концепция предполагает создание совокупности независимых операционных систем, которые функционируют вместе скоординировано, в отличие от традиционной коммунальной сети, снабжающей энергией большую географическую территорию. Блоки сегментированы таким образом, что они могут действовать как отдельные блоки и локализовать электропитание и управление. Большим преимуществом сегментации является возможность отдельных подразделений действовать отдельно от центральной системы управления, что может обеспечить большую стабильность всей системы и децентрализовать источник энергии.

Основой гибкой сетки является сегментируемость, а не сегментация. Крайне важно, чтобы подразделения имели возможность действовать отдельно друг от друга, но только тогда, когда это практически осуществимо. Для того чтобы система была эффективной, также должна происходить интеграция между подразделениями.