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Smart grid control technique handles wind turbine contributions "Eine zuverlässige Steuerung der Lastfrequenz ist für den Betrieb und das Design moderner Stromversorgungssysteme von entscheidender Bedeutung", sagte Yi Zhang von der North China Electric Power University, die mit der North China University of Science and Technology zusammengearbeitet hat.

"Aufgrund der Zufälligkeit und der Unterbrechung der Windenergie unterscheiden sich die Steuerbarkeit und Verfügbarkeit der Windenergie erheblich von der herkömmlichen Energieerzeugung."

Ihre Methode ist eine dezentrale Version der bestehenden „modellprädiktiven Steuerung“, bei der Kontrollpunkte in einem Stromnetz Informationen austauschen und entsprechend anpassen.

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Der Computeralgorithmus prognostiziert die Variablen, die das Netz beeinflussen - beispielsweise Nachfrage und Angebot - und wendet diese Einschränkungen auf Probleme an, auf die Teile des Systems stoßen könnten.

Nach Angaben der Universitäten könnte ein traditionell gesteuertes Stromnetz beispielsweise ansonsten nicht genutzte Energie von schlafenden Bürgern in ein stromhungriges Krankenhaus oder eine andere Einrichtung umleiten, die auch in typischen Ausfallzeiten weiterhin Strom benötigt. In einem dezentralen System, wie es von Zhang und ihren Kollegen modelliert wurde, funktioniert das System auf ähnliche Weise, außer dass die Umleitung bei jedem Prüfpunkt gelöscht werden muss, die Variablen angenommen werden und die Aktion fast unmittelbar erfolgt.

Prüfung von Windkraftanlagen

Um ihren Algorithmus zu testen, verglichen die Forscher die Volumenleistung und die Zuverlässigkeit eines vierteiligen Systems - vier Anlagen, die die Verantwortung für die Stromerzeugung in verschiedenen Bereichen teilen - mit und ohne Einbeziehung von Windkraft.

Bei der Analyse eines konventionellen Kraftwerks stellten die Forscher fest, dass ihr Modell im Vergleich zur herkömmlichen modellprädiktiven Steuerung weniger Rechenzeit benötigt.

Als die Forscher dem Modell schwer vorhersehbare Windkraftanlagen-Leistung hinzufügten, funktionierte dies immer noch.

Laut den Wissenschaftlern besteht der Hauptfehler jedoch darin, dass der Rechenaufwand zunehmen wird, um die Systemstabilität aufrechtzuerhalten, was in ihrem Algorithmus nicht garantiert werden kann.