Power Systems Amid the 4th Industrial Revolution
Wyczerpywanie się paliw kopalnych i produktów ropopochodnych z powodu eksplozji populacji stworzyło ogromne zapotrzebowanie na odnawialne źródła energii. Niekonwencjonalne obciążenia, takie jak pojazdy elektryczne i inteligentne systemy mieszkaniowe, rosną z dnia na dzień, tworząc dodatkowe obciążenie dla konwencjonalnych sieci energetycznych.
Dodatkowe zapotrzebowanie na energię jest zaspokajane głównie przez energię wytwarzaną z odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna, wiatrowa i geotermalna. Oznacza to, że dystrybucja obciążenia i zarządzanie przepływem mocy stały się najważniejszymi wyzwaniami dla inżynierów elektryków. Dlatego też zaawansowane systemy zarządzania energią muszą być zaprojektowane tak, aby sprawnie obsługiwać obecny system dystrybucji.
Czwarta rewolucja przemysłowa zburzyła mury między światem fizycznym, cyfrowym i biologicznym.
Postępy w dziedzinie sztucznej inteligencji, dużych zbiorów danych, uczenia maszynowego, Internetu rzeczy (IoT), inżynierii genetycznej i obliczeń kwantowych sprawiły, że interfejs między maszynami a użytkownikami stał się bardzo łatwy. Czwarta rewolucja przemysłowa przyniosła drastyczną rewolucję dla użytkowników, od kontrolowania ładowania baterii po planowanie odpowiedniej techniki sterowania dla wytwarzanego sprzętu elektrycznego.
Płynny podział obciążenia między siecią a odnawialnymi źródłami energii, zarządzanie mocą zgodnie z dostępnością źródeł generujących oraz omijanie zwisów i wzdęć sieci elektroenergetycznych w celu płynnego działania sprzętu jest ułatwione dzięki zaawansowanym sztucznym technikom inteligentnym. Progresywne podejście do uczenia maszynowego umożliwia płynne działanie maszyn. Ogólnie rzecz biorąc, czwarta rewolucja przemysłowa przyniosła ogromne korzyści użytkownikom energii elektrycznej.
Praca przedstawiona w tej książce dotyczy zaawansowanych metod projektowania przyjętych przez badaczy elektryki w celu ułatwienia płynnego wykorzystania czwartej rewolucji przemysłowej. Treść książki obejmuje między innymi następujące obszary badawcze: - Poprawa topologii urządzeń elektrycznych w celu ułatwienia płynnego korzystania z interfejsów użytkownika. - Ulepszanie technik rozwiązywania zaawansowanych problemów systemów elektroenergetycznych, takich jak zwis, wzrost, nierównowaga mocy biernej i zarządzanie przepływem mocy.
- Zaawansowane praktyki ułatwiające sprawne ładowanie pojazdów elektrycznych. - Połączenie sieci z inteligentnym miejscem zamieszkania (G2S) oraz inteligentnego miejsca zamieszkania z siecią (S2G).
- Analiza stabilności sieci elektroenergetycznej przy niekonwencjonalnym obciążeniu. - Zastosowania sztucznej inteligencji, dużych zbiorów danych i uczenia maszynowego do rozwiązywania problemów związanych z systemami elektroenergetycznymi. - Inteligentne sterowniki dla zaawansowanych systemów mieszkaniowych.
- Inteligentne systemy magazynowania energii dla budynków mieszkalnych.