स्मार्ट ग्रिड

एक स्मार्ट ग्रिड एक विद्युत ग्रिड है जिसमें स्मार्ट मीटर, स्मार्ट उपकरण, नवीकरणीय ऊर्जा संसाधन, और ऊर्जा कुशल संसाधनों सहित विभिन्न प्रकार के परिचालन और ऊर्जा उपायों शामिल हैं। इलेक्ट्रॉनिक बिजली कंडीशनिंग और बिजली के उत्पादन और वितरण का नियंत्रण स्मार्ट ग्रिड के महत्वपूर्ण पहलू हैं।

स्मार्ट ग्रिड नीति यूरोप में स्मार्ट ग्रिड यूरोपीय प्रौद्योगिकी प्लेटफार्म के रूप में आयोजित की जाती है। 42 यूएससी च। में संयुक्त राज्य अमेरिका में नीति का वर्णन किया गया है। 152, उपचुनाव। IX § 17381।

स्मार्ट ग्रिड प्रौद्योगिकी के रोल-आउट का मतलब बिजली सेवाओं उद्योग की मौलिक पुनर्विक्रय का भी अर्थ है, हालांकि इस शब्द का सामान्य उपयोग तकनीकी आधारभूत संरचना पर केंद्रित है।

“स्मार्ट ग्रिड” की परिभाषा
स्मार्ट ग्रिड की पहली आधिकारिक परिभाषा 2007 के ऊर्जा स्वतंत्रता और सुरक्षा अधिनियम (ईआईएसए -2007) द्वारा प्रदान की गई थी, जिसे जनवरी 2007 में अमेरिकी कांग्रेस द्वारा अनुमोदित किया गया था, और दिसंबर 2007 में राष्ट्रपति जॉर्ज डब्ल्यू बुश द्वारा कानून में हस्ताक्षर किए गए थे। शीर्षक इस बिल का XIII दस विशेषताओं के साथ एक विवरण प्रदान करता है, जिसे स्मार्ट ग्रिड की परिभाषा माना जा सकता है, निम्नानुसार है:

“यह एक विश्वसनीय और सुरक्षित बिजली के बुनियादी ढांचे को बनाए रखने के लिए राष्ट्र के विद्युत संचरण और वितरण प्रणाली के आधुनिकीकरण का समर्थन करने के लिए संयुक्त राज्य अमेरिका की नीति है जो भविष्य की मांग में वृद्धि को पूरा कर सकती है और निम्नलिखित में से प्रत्येक को प्राप्त करने के लिए, जो एक साथ स्मार्ट ग्रिड की विशेषता है: (1) इलेक्ट्रिक ग्रिड की विश्वसनीयता, सुरक्षा और दक्षता में सुधार के लिए डिजिटल सूचना और नियंत्रण प्रौद्योगिकी का उपयोग बढ़ गया। (2) पूर्ण साइबर सुरक्षा के साथ ग्रिड संचालन और संसाधनों का गतिशील अनुकूलन। (3) वितरित संसाधनों की तैनाती और एकीकरण और नवीकरणीय संसाधनों सहित पीढ़ी। (4) मांग प्रतिक्रिया, मांग-पक्ष संसाधनों, और ऊर्जा दक्षता संसाधनों का विकास और निगमन। (5) ‘स्मार्ट’ प्रौद्योगिकियों की तैनाती (वास्तविक समय, स्वचालित, इंटरैक्टिव प्रौद्योगिकियां जो भौतिक को अनुकूलित करती हैं उपकरणों और उपभोक्ता उपकरणों का संचालन) मीटरींग के लिए, ग्रिड संचालन और स्थिति, और वितरण स्वचालन से संबंधित संचार। (6) ‘स्मार्ट’ उपकरणों और उपभोक्ता उपकरणों का एकीकरण। (7) प्लग-इन इलेक्ट्रिक और हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहन, और थर्मल स्टोरेज एयर कंडीशनिंग सहित उन्नत बिजली भंडारण और शिखर-शेविंग प्रौद्योगिकियों की तैनाती और एकीकरण। (8) समय पर सूचना और नियंत्रण विकल्पों के उपभोक्ताओं को प्रावधान। (9) ग्रिड की सेवा करने वाले बुनियादी ढांचे सहित इलेक्ट्रिक ग्रिड से जुड़े उपकरणों और उपकरणों के संचार और अंतःक्रियाशीलता के मानकों का विकास। (10) स्मार्ट ग्रिड प्रौद्योगिकियों, प्रथाओं और सेवाओं को अपनाने के लिए अनुचित या अनावश्यक बाधाओं की पहचान और कमी। ”

अधिकांश परिभाषाओं के लिए एक आम तत्व पावर ग्रिड में डिजिटल प्रसंस्करण और संचार का अनुप्रयोग है, जो स्मार्ट ग्रिड के लिए डेटा प्रवाह और सूचना प्रबंधन केंद्र बनाता है। पावर ग्रिड के साथ डिजिटल प्रौद्योगिकी के गहन एकीकृत उपयोग से विभिन्न क्षमताओं का परिणाम होता है। नई ग्रिड जानकारी का एकीकरण स्मार्ट ग्रिड के डिजाइन में प्रमुख मुद्दों में से एक है। इलेक्ट्रिक यूटिलिटीज अब खुद को तीन वर्गों के परिवर्तनों को ढूंढती है: बुनियादी ढांचे में सुधार, जिसे चीन में मजबूत ग्रिड कहा जाता है; डिजिटल परत के अलावा, जो स्मार्ट ग्रिड का सार है; और व्यावसायिक प्रक्रिया परिवर्तन, स्मार्ट प्रौद्योगिकी में निवेश पर पूंजीकरण के लिए आवश्यक है। इलेक्ट्रिक ग्रिड आधुनिकीकरण, विशेष रूप से सबस्टेशन और वितरण स्वचालन में चल रहे अधिकांश कामों को अब स्मार्ट ग्रिड की सामान्य अवधारणा में शामिल किया गया है।

प्रारंभिक तकनीकी नवाचार
इलेक्ट्रॉनिक ग्रिड प्रौद्योगिकियां इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण, मीटरींग और निगरानी का उपयोग करने के पहले प्रयासों से उभरीं। 1 9 80 के दशक में, स्वचालित मीटर पढ़ने का इस्तेमाल बड़े ग्राहकों से लोड की निगरानी के लिए किया गया था, और 1 99 0 के उन्नत मीटरींग इंफ्रास्ट्रक्चर में विकसित हुआ, जिसका मीटर स्टोर कर सकता था कि दिन के विभिन्न समय में बिजली का उपयोग कैसे किया जाता था। स्मार्ट मीटर निरंतर संचार जोड़ते हैं ताकि निगरानी वास्तविक समय में की जा सके, और घर में प्रतिक्रिया-जागरूक उपकरणों और “स्मार्ट सॉकेट” मांगने के लिए गेटवे के रूप में उपयोग किया जा सकता है। ऐसी मांग पक्ष प्रबंधन प्रौद्योगिकियों के प्रारंभिक रूप गतिशील मांग जागरूक डिवाइस थे जो विद्युत आपूर्ति आवृत्ति में परिवर्तनों की निगरानी करके ग्रिड पर भार को निष्क्रिय रूप से महसूस करते थे। औद्योगिक और घरेलू एयर कंडीशनर, रेफ्रिजरेटर और हीटर जैसे उपकरणों ने ग्रिड को शीर्ष स्थिति में पीड़ित होने के दौरान सक्रियण से बचने के लिए अपने कर्तव्य चक्र को समायोजित किया। 2000 में शुरूआत में, इटली की टेलीगेशोर प्रोजेक्ट कम बैंडविड्थ पावर लाइन संचार के माध्यम से जुड़े स्मार्ट मीटर का उपयोग कर बड़ी संख्या में (27 मिलियन) घरों का नेटवर्क करने वाला पहला व्यक्ति था। कुछ प्रयोगों ने ब्रॉडबैंड ओवर पावर लाइनों (बीपीएल) शब्द का इस्तेमाल किया, जबकि अन्य ने घरेलू प्रौद्योगिकियों जैसे कि जाल नेटवर्किंग का इस्तेमाल किया ताकि घर में अलग-अलग उपकरणों के लिए अधिक विश्वसनीय कनेक्शन के साथ-साथ गैस और पानी जैसी अन्य उपयोगिताओं के मीटरींग का समर्थन किया जा सके।

1 99 0 के दशक के शुरू में व्यापक क्षेत्र नेटवर्क की निगरानी और सिंक्रनाइज़ेशन में क्रांतिकारी बदलाव आया जब बोनेविले पावर एडमिनिस्ट्रेशन ने प्रोटोटाइप सेंसर के साथ अपने स्मार्ट ग्रिड शोध का विस्तार किया जो बहुत बड़े भौगोलिक क्षेत्रों में बिजली की गुणवत्ता में विसंगतियों के बहुत तेजी से विश्लेषण करने में सक्षम है। इस काम की समाप्ति 2000 में पहली परिचालन वाइड एरिया मापन प्रणाली (डब्ल्यूएएमएस) थी। अन्य देश इस तकनीक को तेजी से एकीकृत कर रहे हैं – चीन ने पिछले 5 साल की आर्थिक योजना 2012 में पूरी होने पर एक व्यापक राष्ट्रीय डब्ल्यूएएमएस शुरू कर दिया था।

स्मार्ट ग्रिड के शुरुआती तैनाती में इतालवी सिस्टम टेलीगोरोर (2005), ऑस्टिन, टेक्सास के जाल नेटवर्क (2003 से), और बोल्डर, कोलोराडो (2008) में स्मार्ट ग्रिड शामिल हैं। तैनाती देखें और नीचे तैनाती का प्रयास किया।

स्मार्ट ग्रिड की विशेषताएं
स्मार्ट ग्रिड विद्युत आपूर्ति की चुनौतियों के वर्तमान और प्रस्तावित प्रतिक्रियाओं के पूर्ण सूट का प्रतिनिधित्व करता है। कारकों की विविध श्रेणी के कारण कई प्रतिस्पर्धी टैक्सोनोमी हैं और सार्वभौमिक परिभाषा पर कोई समझौता नहीं है। फिर भी, यहां एक संभावित वर्गीकरण दिया गया है।

विश्वसनीयता
स्मार्ट ग्रिड राज्य अनुमान जैसे प्रौद्योगिकियों का उपयोग करता है, जो गलती का पता लगाने में सुधार करता है और तकनीशियनों के हस्तक्षेप के बिना नेटवर्क की स्व-उपचार की अनुमति देता है। यह बिजली की अधिक विश्वसनीय आपूर्ति सुनिश्चित करेगा, और प्राकृतिक आपदाओं या हमले की कमजोरता को कम करेगा।

हालांकि स्मार्ट ग्रिड की सुविधा के रूप में कई मार्गों को बताया गया है, पुराने ग्रिड में कई मार्ग भी शामिल हैं। ग्रिड में प्रारंभिक पावर लाइनों को रेडियल मॉडल का उपयोग करके बनाया गया था, बाद में कनेक्टिविटी की गारंटी कई मार्गों के माध्यम से की गई थी, जिसे नेटवर्क संरचना कहा जाता है। हालांकि, इसने एक नई समस्या बनाई: यदि नेटवर्क पर वर्तमान प्रवाह या संबंधित प्रभाव किसी भी विशेष नेटवर्क तत्व की सीमा से अधिक हो जाते हैं, तो यह असफल हो सकता है, और वर्तमान अन्य नेटवर्क तत्वों के लिए छोड़ा जाएगा, जो अंततः असफल हो सकता है, जिससे दूरगामी प्रभाव। बिजली आउटेज देखें। इसे रोकने के लिए एक तकनीक ब्लैकआउट या वोल्टेज कमी (ब्राउनआउट) रोलिंग द्वारा लोड शेडिंग है।

बेहतर ग्रिड विश्वसनीयता और लचीलापन का आर्थिक प्रभाव कई अध्ययनों का विषय है और कम से कम एक गणना उपकरण का उपयोग करके अमेरिकी स्थानों के लिए यूएस डीओई वित्त पोषित पद्धति का उपयोग करके गणना की जा सकती है।

नेटवर्क टोपोलॉजी में लचीलापन
अगली पीढ़ी के संचरण और वितरण बुनियादी ढांचे संभावित बिडरेक्शन ऊर्जा प्रवाह को संभालने में सक्षम होंगे, जिससे छत के निर्माण पर फोटोवोल्टिक पैनलों से वितरित पीढ़ी के लिए अनुमति मिलती है, लेकिन ईंधन कोशिकाओं का उपयोग, विद्युत कारों की बैटरी से / चार्ज करने के लिए, हवा टरबाइन, पंप हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर, और अन्य स्रोत।

क्लासिक ग्रिड बिजली के एक तरफा प्रवाह के लिए डिजाइन किए गए थे, लेकिन यदि स्थानीय उप-नेटवर्क उपभोग करने से अधिक शक्ति उत्पन्न करता है, तो रिवर्स प्रवाह सुरक्षा और विश्वसनीयता के मुद्दों को बढ़ा सकता है। एक स्मार्ट ग्रिड का उद्देश्य इन स्थितियों का प्रबंधन करना है।

दक्षता
ऊर्जा बुनियादी ढांचे की दक्षता के समग्र सुधार में कई योगदान स्मार्ट ग्रिड प्रौद्योगिकी की तैनाती से अनुमानित हैं, विशेष रूप से मांग-पक्ष प्रबंधन सहित, उदाहरण के लिए बिजली की कीमत में शॉर्ट-टर्म स्पाइक्स के दौरान एयर कंडीशनर बंद करना, वोल्टेज को कम करना जब संभव हो वोल्टेज / वीएआर ऑप्टिमाइज़ेशन (वीवीओ) के माध्यम से वितरण लाइनें, मीटर पढ़ने के लिए ट्रक-रोल को खत्म करना, और उन्नत मीटरींग इंफ्रास्ट्रक्चर सिस्टम से डेटा का उपयोग करके बेहतर आउटेज प्रबंधन द्वारा ट्रक-रोल को कम करना। संचरण और वितरण लाइनों में समग्र प्रभाव कम रिडंडेंसी है, और जेनरेटर के अधिक उपयोग, जिससे कम बिजली की कीमतें होती हैं।

लोड समायोजन / लोड संतुलन
पावर ग्रिड से जुड़ा कुल भार समय के साथ काफी भिन्न हो सकता है। हालांकि कुल भार ग्राहकों के कई व्यक्तिगत विकल्पों का योग है, लेकिन कुल भार आवश्यक रूप से स्थिर या धीमी गति से भिन्न नहीं है। उदाहरण के लिए, यदि एक लोकप्रिय टेलीविजन कार्यक्रम शुरू होता है, तो लाखों टेलीविज़न तुरंत चालू करना शुरू कर देंगे। पारंपरिक रूप से, बिजली की खपत में तेजी से वृद्धि का जवाब देने के लिए, बड़े जनरेटर के स्टार्ट-अप समय से तेज़ी से, कुछ अतिरिक्त जेनरेटर एक अपव्यय स्टैंडबाय मोड पर रखे जाते हैं। अस्थायी रूप से लोड को कम करने के लिए (एक बड़े जनरेटर को शुरू करने की अनुमति देने के लिए) या निरंतर (सीमित संसाधनों के मामले में) को कम करने के लिए एक स्मार्ट ग्रिड सभी व्यक्तिगत टेलीविज़न सेट, या किसी अन्य बड़े ग्राहक को चेतावनी दे सकता है। गणितीय भविष्यवाणी एल्गोरिदम का उपयोग करना यह अनुमान करना संभव है कि एक निश्चित विफलता दर तक पहुंचने के लिए कितने स्टैंडबाय जेनरेटर का उपयोग किया जाना चाहिए। पारंपरिक ग्रिड में, विफलता दर केवल अधिक स्टैंडबाय जनरेटर की लागत पर ही कम हो सकती है। एक स्मार्ट ग्रिड में, ग्राहकों के एक छोटे से हिस्से द्वारा भार में कमी समस्या को खत्म कर सकती है।

पीक कटौती / लेवलिंग और उपयोग मूल्य निर्धारण का समय
उच्च लागत वाले पीक उपयोग अवधि के दौरान मांग को कम करने के लिए, संचार और मीटरींग प्रौद्योगिकियां घर और व्यापार में स्मार्ट उपकरणों को सूचित करती हैं जब ऊर्जा की मांग अधिक होती है और ट्रैक किया जाता है कि कितनी बिजली का उपयोग किया जाता है और इसका उपयोग कब किया जाता है। यह सिस्टम ओवरलोड को रोकने के लिए उपयोगिता कंपनियों को सीधे उपकरणों पर संचार करके खपत को कम करने की क्षमता भी देता है। उदाहरण एक वाहन में इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग स्टेशनों के समूह के उपयोग को कम करने या एयर कंडीशनर के तापमान सेट पॉइंट्स को स्थानांतरित करने में उपयोगिता होगी। उन्हें वापस उपयोग में कटौती करने के लिए प्रोत्साहित करने के लिए और चरम कटौती या शिखर स्तर के रूप में जाना जाता है, उच्च मांग अवधि के दौरान बिजली की कीमतों में वृद्धि हुई है, और कम मांग अवधि के दौरान कमी आई है। ऐसा माना जाता है कि उपभोक्ताओं और व्यवसायों को उच्च मांग अवधि के दौरान कम उपभोग करना होगा यदि उपभोक्ताओं और उपभोक्ता उपकरणों के लिए शीर्ष अवधि में बिजली का उपयोग करने के लिए उच्च मूल्य प्रीमियम से अवगत होना संभव है। इसका मतलब यह हो सकता है कि साइकल चलाना जैसे एयर कंडीशनर चालू / बंद करना या डिशवॉशर चलाना 5 बजे के बजाय 9 बजे चलाना। जब व्यवसाय और उपभोक्ता ऑफ-पीक समय पर ऊर्जा का उपयोग करने का प्रत्यक्ष आर्थिक लाभ देखते हैं, तो सिद्धांत यह है कि वे अपने उपभोक्ता उपकरण में संचालन की ऊर्जा लागत और निर्माण निर्णय लेना शामिल करेंगे और इसलिए अधिक ऊर्जा कुशल बन जाएंगे। दिन मीटरींग और मांग प्रतिक्रिया का समय देखें।

स्मार्ट ग्रिड योजनाओं के समर्थकों के मुताबिक, [कौन?] इससे कताई रिजर्व की मात्रा कम हो जाएगी कि परमाणु उपयोगिताएं स्टैंड-बाय पर रहना चाहती हैं, क्योंकि लोड वक्र खुद को “अदृश्य हाथ” मुक्त बाजार पूंजीवाद के संयोजन के माध्यम से ले जाएगा और बिजली प्रबंधन सेवाओं द्वारा बड़ी संख्या में उपकरणों का केंद्रीय नियंत्रण जो उपभोक्ताओं को अपने डिवाइस को बंद करके बचाया गया पीक पावर का एक हिस्सा देता है।

स्थिरता
स्मार्ट ग्रिड की बेहतर लचीलापन अत्यधिक परिवर्तनीय अक्षय ऊर्जा स्रोतों जैसे सौर ऊर्जा और पवन ऊर्जा के अधिक प्रवेश की अनुमति देती है, यहां तक ​​कि ऊर्जा भंडारण के अतिरिक्त भी। वर्तमान नेटवर्क इंफ्रास्ट्रक्चर कई वितरित फीड-इन पॉइंट्स की अनुमति देने के लिए नहीं बनाया गया है, और आम तौर पर स्थानीय (वितरण) स्तर पर कुछ फ़ीड-इन की अनुमति होने पर भी, ट्रांसमिशन-स्तरीय आधारभूत संरचना इसे समायोजित नहीं कर सकती है। वितरित पीढ़ी में तेजी से उतार-चढ़ाव, जैसे कि बादल या गंदे मौसम के कारण, बिजली इंजीनियरों को महत्वपूर्ण चुनौतियों का सामना करना पड़ता है, जिन्हें गैस टरबाइन और हाइड्रोइलेक्ट्रिक जेनरेटर जैसे अधिक नियंत्रित जेनरेटर के आउटपुट के माध्यम से स्थिर पावर स्तर सुनिश्चित करने की आवश्यकता होती है। इस कारण से ग्रिड पर नवीकरणीय बिजली की बहुत बड़ी मात्रा के लिए स्मार्ट ग्रिड प्रौद्योगिकी एक आवश्यक शर्त है।

बाजार: सक्षम
स्मार्ट ग्रिड आपूर्तिकर्ताओं (उनकी ऊर्जा मूल्य) और उपभोक्ताओं (उनकी इच्छा-से-वेतन) के बीच व्यवस्थित संचार की अनुमति देता है, और आपूर्तिकर्ताओं और उपभोक्ताओं दोनों को अपनी परिचालन रणनीतियों में अधिक लचीला और परिष्कृत होने की अनुमति देता है। केवल महत्वपूर्ण भारों को चोटी की ऊर्जा की कीमतों का भुगतान करने की आवश्यकता होगी, और उपभोक्ता ऊर्जा का उपयोग करते समय अधिक रणनीतिक हो पाएंगे। अधिक लचीलापन वाले जनरेटर अधिकतम लाभ के लिए रणनीतिक रूप से ऊर्जा बेचने में सक्षम होंगे, जबकि बेस लोड लोड स्टीम टरबाइन और पवन टरबाइन जैसे लचीले जेनरेटर मांग के स्तर और वर्तमान में परिचालन करने वाले अन्य जेनरेटर की स्थिति के आधार पर एक अलग टैरिफ प्राप्त करेंगे। समग्र प्रभाव एक सिग्नल है जो पुरस्कार ऊर्जा दक्षता, और ऊर्जा खपत जो समय के प्रति संवेदनशील है-आपूर्ति की अलग-अलग सीमाएं। घरेलू स्तर पर, ऊर्जा भंडारण या थर्मल द्रव्यमान (जैसे कि रेफ्रिजरेटर, गर्मी बैंक और गर्मी पंप) वाले उपकरणों को बाजार में ‘खेलने’ के लिए अच्छी तरह से रखा जाएगा और निचले स्तर की मांग को अपनाने के द्वारा ऊर्जा लागत को कम करने की मांग की जाएगी। लागत ऊर्जा समर्थन अवधि। यह उपरोक्त वर्णित दोहरी-टैरिफ ऊर्जा मूल्य का विस्तार है।

मांग प्रतिक्रिया समर्थन
मांग प्रतिक्रिया समर्थन जेनरेटर और वास्तविक समय में स्वचालित फैशन में बातचीत करने की अनुमति देता है, स्पाइक्स को फ़्लैट करने की मांग को समन्वयित करता है। इन स्पाइक्स में होने वाली मांग के अंश को खत्म करने से रिजर्व जेनरेटर जोड़ने, कटौती पहनने और आंसू बढ़ाने और उपकरण के जीवन को बढ़ाने की लागत समाप्त हो जाती है, और उपयोगकर्ताओं को केवल ऊर्जा का उपयोग करने के लिए कम प्राथमिकता वाले उपकरणों को बताकर अपने ऊर्जा बिलों में कटौती करने की अनुमति मिलती है ।

वर्तमान में, पावर ग्रिड सिस्टम में अपनी उच्च मूल्य वाली संपत्तियों के लिए नियंत्रण प्रणाली के भीतर संचार की विभिन्न डिग्री होती है, जैसे पौधों, संचरण लाइनों, सबस्टेशन और प्रमुख ऊर्जा उपयोगकर्ताओं को उत्पन्न करने में। सामान्य जानकारी में एक तरफ बहती है, उपयोगकर्ताओं और लोड से वे उपयोगिताओं पर वापस नियंत्रण करते हैं। उपयोगिता मांग को पूरा करने और सफल होने या अलग-अलग डिग्री (ब्राउनआउट, रोलिंग ब्लैकआउट, अनियंत्रित ब्लैकआउट) में विफल होने का प्रयास करती है। उपयोगकर्ताओं द्वारा बिजली की मांग की कुल मात्रा में बहुत व्यापक संभाव्यता वितरण हो सकता है जिसके लिए तेजी से बदलते बिजली के उपयोग का जवाब देने के लिए स्टैंडबाय मोड में अतिरिक्त उत्पादन संयंत्रों की आवश्यकता होती है। जानकारी का यह एक तरफा प्रवाह महंगा है; उत्पादन क्षमता का अंतिम 10% समय के 1% जितना कम हो सकता है, और ब्राउनआउट और आउटेज उपभोक्ताओं के लिए महंगा हो सकता है।

मांग प्रतिक्रिया वाणिज्यिक, आवासीय भार, और औद्योगिक भार द्वारा प्रदान की जा सकती है। उदाहरण के लिए, अल्को के वॉरिक ऑपरेशन एमआईएसओ में एक योग्य डिमांड रिस्पांस रिसोर्स के रूप में भाग ले रहा है, और ट्रिमेट एल्यूमिनियम अल्पावधि मेगा बैटरी के रूप में अपने स्मेल्टर का उपयोग करता है।

डेटा प्रवाह की लेटेंसी एक प्रमुख चिंता है, कुछ शुरुआती स्मार्ट मीटर आर्किटेक्चर वास्तव में डेटा प्राप्त करने में 24 घंटे की देरी की अनुमति देते हैं, या तो उपकरणों की आपूर्ति या मांग कर किसी भी संभावित प्रतिक्रिया को रोकते हैं।

उन्नत सेवाओं के लिए मंच
अन्य उद्योगों के साथ, मजबूत दो-तरफा संचार, उन्नत सेंसर, और वितरित कंप्यूटिंग तकनीक का उपयोग बिजली वितरण और उपयोग की दक्षता, विश्वसनीयता और सुरक्षा में सुधार करेगा। यह पूरी तरह से नई सेवाओं या मौजूदा लोगों पर सुधार की संभावना भी खुलता है, जैसे अग्नि निगरानी और अलार्म जो बिजली बंद कर सकते हैं, आपातकालीन सेवाओं पर फोन कॉल कर सकते हैं आदि।

प्रावधान megabits, किलोबिट के साथ नियंत्रण शक्ति, बाकी बेचते हैं
किसी के उपकरणों को स्वचालित रूप से बंद करने और स्विच करने के लिए आवश्यक डेटा की मात्रा बहुत कम है, जो पहले से ही दूरदराज के घरों तक आवाज़, सुरक्षा, इंटरनेट और टीवी सेवाओं का समर्थन करने के लिए पहुंच रही है। कई स्मार्ट ग्रिड बैंडविड्थ अपग्रेड का भुगतान उपभोक्ता सेवाओं का समर्थन करने के लिए अति-प्रावधान के द्वारा किया जाता है, और ऊर्जा से संबंधित सेवाओं के साथ संचार को सब्सिडी देना या ऊर्जा से संबंधित सेवाओं को सब्सिडी देना, जैसे संचार के साथ चोटी के दौरान उच्च दर। यह विशेष रूप से सच है जहां सरकारें सार्वजनिक एकाधिकार के रूप में सेवाओं के दोनों सेट चलाती हैं। चूंकि उत्तरी अमेरिका और यूरोप में बिजली और संचार कंपनियां आमतौर पर अलग-अलग वाणिज्यिक उद्यम होते हैं, इसलिए विभिन्न उद्यमों को सहयोग करने के लिए प्रोत्साहित करने के लिए इसे काफी सरकारी और बड़े-विक्रेता प्रयास की आवश्यकता होती है। कुछ, सिस्को की तरह, उपभोक्ताओं को उपकरणों को प्रदान करने में अवसर देखते हैं जो वे लंबे समय से उद्योग को प्रदान कर रहे हैं। सिल्वर स्प्रिंग नेटवर्क या Google जैसे अन्य, उपकरण के विक्रेताओं की बजाय डेटा इंटीग्रेटर्स हैं। एसी पावर कंट्रोल मानकों का सुझाव है कि पावरलाइन नेटवर्किंग स्मार्ट ग्रिड और घरेलू उपकरणों के बीच संचार का प्राथमिक माध्यम होगा, बिट्स ब्रॉडबैंड ओवर पावर लाइन्स (बीपीएल) के माध्यम से शुरुआत में निश्चित वायरलेस द्वारा घर तक नहीं पहुंच सकते हैं।

प्रौद्योगिकी
स्मार्ट ग्रिड प्रौद्योगिकियों का थोक पहले से ही अन्य अनुप्रयोगों जैसे विनिर्माण और दूरसंचार में उपयोग किया जाता है और ग्रिड परिचालनों में उपयोग के लिए अनुकूलित किया जा रहा है।

एकीकृत संचार: सुधार के लिए क्षेत्रों में शामिल हैं: सबस्टेशन ऑटोमेशन, मांग प्रतिक्रिया, वितरण स्वचालन, पर्यवेक्षी नियंत्रण और डेटा अधिग्रहण (एससीएडीए), ऊर्जा प्रबंधन प्रणाली, वायरलेस जाल नेटवर्क और अन्य प्रौद्योगिकियों, पावर लाइन वाहक संचार, और फाइबर ऑप्टिक्स। एकीकृत संचार सिस्टम विश्वसनीयता, संपत्ति उपयोग और सुरक्षा को अनुकूलित करने के लिए वास्तविक समय नियंत्रण, सूचना और डेटा एक्सचेंज की अनुमति देगा।
सेंसिंग और मापन: कोर कर्तव्यों भीड़ और ग्रिड स्थिरता का मूल्यांकन कर रहे हैं, उपकरणों के स्वास्थ्य की निगरानी, ​​ऊर्जा चोरी रोकथाम, और नियंत्रण रणनीतियों का समर्थन। टेक्नोलॉजीज में शामिल हैं: उन्नत माइक्रोप्रोसेसर मीटर (स्मार्ट मीटर) और मीटर पढ़ने के उपकरण, विस्तृत क्षेत्र निगरानी प्रणाली, गतिशील रेखा रेटिंग (आमतौर पर वास्तविक समय थर्मल रेटिंग (आरटीटीआर) सिस्टम के साथ संयुक्त वितरित तापमान संवेदना द्वारा ऑनलाइन रीडिंग पर आधारित), विद्युत चुम्बकीय हस्ताक्षर माप / विश्लेषण, समय-समय पर उपयोग और वास्तविक समय मूल्य निर्धारण उपकरण, उन्नत स्विच और केबल्स, बैकस्केटर रेडियो प्रौद्योगिकी, और डिजिटल सुरक्षात्मक रिले।
स्मार्ट मीटर
फासर माप इकाइयों। पावर सिस्टम इंजीनियरिंग समुदाय में कई लोग मानते हैं कि 2003 के पूर्वोत्तर ब्लैकआउट को एक छोटे से क्षेत्र में निहित किया जा सकता था यदि एक विस्तृत क्षेत्र फासर माप नेटवर्क किया गया था।
वितरित बिजली प्रवाह नियंत्रण: बिजली प्रवाह नियंत्रण उपकरणों के भीतर बिजली के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए मौजूदा संचरण लाइनों पर क्लैंप। ऐसे उपकरणों के साथ सक्षम ट्रांसमिशन लाइनें ग्रिड के भीतर उस ऊर्जा को कैसे रूट किया जाता है, इस पर अधिक सुसंगत, वास्तविक समय नियंत्रण प्रदान करके नवीकरणीय ऊर्जा का अधिक उपयोग करने का समर्थन करता है। यह तकनीक ग्रिड को बाद में उपयोग के लिए अक्षय ऊर्जा से अधिक प्रभावी ढंग से अस्थायी ऊर्जा को स्टोर करने में सक्षम बनाती है।
उन्नत घटकों का उपयोग कर स्मार्ट पावर जनरेशन: स्मार्ट पावर जनरेशन कई समान जेनरेटर का उपयोग करके मांग के साथ बिजली उत्पादन से मेल खाने की अवधारणा है जो चुने हुए लोड पर कुशलता से शुरू, बंद और संचालित कर सकती है, स्वतंत्र रूप से दूसरों के आधार पर, उन्हें बेस लोड और पीकिंग पावर जनरेशन के लिए उपयुक्त बनाती है। । लोड संतुलन नामक आपूर्ति और मांग को मिलान करना, बिजली की स्थिर और विश्वसनीय आपूर्ति के लिए आवश्यक है। संतुलन में शॉर्ट-टर्म विचलन आवृत्ति भिन्नताओं और ब्लैकआउट में लंबे समय तक मेल नहीं खाते का कारण बनता है। पावर ट्रांसमिशन सिस्टम के ऑपरेटरों को संतुलन कार्य के साथ चार्ज किया जाता है, जो सभी जेनरेटर के बिजली उत्पादन को उनके विद्युत ग्रिड के भार से मेल खाते हैं। भार संतुलन कार्य अधिक चुनौतीपूर्ण हो गया है क्योंकि तेजी से अंतःस्थापित और परिवर्तनीय जनरेटर जैसे कि पवन टर्बाइन और सौर कोशिकाओं को ग्रिड में जोड़ा जाता है, जिससे अन्य उत्पादकों को अतीत में आवश्यकतानुसार अपने उत्पादन को अधिक बार अनुकूलित करने के लिए मजबूर किया जाता है। अवधारणा का उपयोग करने वाले पहले दो गतिशील ग्रिड स्थिरता बिजली संयंत्रों को एलरिंग द्वारा आदेश दिया गया है और एस्टिसिया (किइसा पावर प्लांट) की किसा में वार्त्सीला द्वारा निर्मित किया जाएगा। उनका उद्देश्य “बिजली आपूर्ति में अचानक और अप्रत्याशित बूंदों को पूरा करने के लिए गतिशील उत्पादन क्षमता प्रदान करना है।” वे 2013 और 2014 के दौरान तैयार होने के लिए निर्धारित हैं, और उनका कुल उत्पादन 250 मेगावाट होगा।
पावर सिस्टम स्वचालन विशिष्ट ग्रिड व्यवधान या आबादी के त्वरित निदान और सटीक समाधान को सक्षम बनाता है। ये प्रौद्योगिकियां अन्य चार प्रमुख क्षेत्रों में से प्रत्येक पर भरोसा करती हैं और योगदान देती हैं। उन्नत नियंत्रण विधियों के लिए तीन तकनीकी श्रेणियां हैं: वितरित बुद्धिमान एजेंट (नियंत्रण प्रणाली), विश्लेषणात्मक उपकरण (सॉफ्टवेयर एल्गोरिदम और उच्च गति कंप्यूटर), और परिचालन अनुप्रयोग (एससीएडीए, सबस्टेशन स्वचालन, मांग प्रतिक्रिया इत्यादि)। कृत्रिम बुद्धि प्रोग्रामिंग तकनीकों का उपयोग करके, चीन में फ़ुज़ियान पावर ग्रिड ने एक विस्तृत क्षेत्र सुरक्षा प्रणाली बनाई जो तेजी से नियंत्रण रणनीति की गणना करने और इसे निष्पादित करने में सक्षम है। वोल्टेज स्थिरता निगरानी और नियंत्रण (वीएसएमसी) सॉफ्टवेयर इष्टतम नियंत्रण समाधान को विश्वसनीय रूप से निर्धारित करने के लिए एक संवेदनशीलता-आधारित क्रमिक रैखिक प्रोग्रामिंग विधि का उपयोग करता है।

अनुसंधान

प्रमुख कार्यक्रम
इंटेलिग्रिड – इलेक्ट्रिक पावर रिसर्च इंस्टीट्यूट (ईपीआरआई) द्वारा निर्मित, इंटेलिग्रिड आर्किटेक्चर आईटी-आधारित सिस्टम, जैसे कि उन्नत मीटरींग, वितरण स्वचालन, और आईटी-आधारित सिस्टम की योजना बनाने, निर्दिष्ट करने और खरीदने में उपयोगिता के उपयोग के लिए मानकों और प्रौद्योगिकियों के लिए पद्धति, उपकरण और सिफारिशें प्रदान करता है। मांग की प्रतिक्रिया। वास्तुकला उपकरण, सिस्टम और प्रौद्योगिकी का आकलन करने के लिए एक जीवित प्रयोगशाला भी प्रदान करता है। कई उपयोगिताओं ने दक्षिणी कैलिफोर्निया एडिसन, लांग आइलैंड पावर अथॉरिटी, साल्ट रिवर प्रोजेक्ट, और टीएसयू इलेक्ट्रिक डिलिवरी सहित इंटेलिग्रिड आर्किटेक्चर को लागू किया है। इंटेलिग्रिड कंसोर्टियम एक सार्वजनिक / निजी भागीदारी है जो वैश्विक शोध प्रयासों को एकीकृत और अनुकूलित करती है, फंड प्रौद्योगिकी अनुसंधान एवं विकास, प्रौद्योगिकियों को एकीकृत करने के लिए काम करती है, और तकनीकी जानकारी प्रसारित करती है।

ग्रिड 2030 – ग्रिड 2030 विद्युत उपयोगिता उद्योग, उपकरण निर्माताओं, सूचना प्रौद्योगिकी प्रदाताओं, संघीय और राज्य सरकारी एजेंसियों, ब्याज समूहों, विश्वविद्यालयों और राष्ट्रीय प्रयोगशालाओं द्वारा विकसित अमेरिकी विद्युत प्रणाली के लिए एक संयुक्त दृष्टि बयान है। इसमें पीढ़ी, संचरण, वितरण, भंडारण, और अंत उपयोग शामिल हैं। नेशनल इलेक्ट्रिक डिलिवरी टेक्नोलॉजीज रोडमैप ग्रिड 2030 दृष्टि के लिए कार्यान्वयन दस्तावेज है। रोडमैप ग्रिड का आधुनिकीकरण करने के लिए प्रमुख मुद्दों और चुनौतियों की रूपरेखा तैयार करता है और उन मार्गों का सुझाव देता है जो सरकार और उद्योग अमेरिका की भविष्य की विद्युत वितरण प्रणाली बनाने के लिए ले सकते हैं।

आधुनिक ग्रिड पहल (एमजीआई) अमेरिकी विद्युत विभाग (डीओई), राष्ट्रीय ऊर्जा प्रौद्योगिकी प्रयोगशाला (एनईटीएल), उपयोगिताओं, उपभोक्ताओं, शोधकर्ताओं, और अन्य ग्रिड हितधारकों के बीच अमेरिकी विद्युत ग्रिड का आधुनिकीकरण और एकीकृत करने के लिए एक सहयोगी प्रयास है। डीओई का विद्युत वितरण और ऊर्जा विश्वसनीयता कार्यालय (ओई) इस पहल को प्रायोजित करता है, जो ग्रिड 2030 और राष्ट्रीय विद्युत वितरण टेक्नोलॉजीज रोडमैप पर बनाता है और ग्रिडवाइज और ग्रिडवर्क्स जैसे अन्य कार्यक्रमों के साथ गठबंधन किया जाता है।

ग्रिडवाइज – एक डीओई ओई कार्यक्रम यूएस इलेक्ट्रिकल ग्रिड का आधुनिकीकरण करने के लिए सूचना प्रौद्योगिकी विकसित करने पर केंद्रित है। ग्रिडवाइज गठबंधन के साथ काम करते हुए, कार्यक्रम संचार वास्तुकला और मानकों में निवेश करता है; सिमुलेशन और विश्लेषण उपकरण; स्मार्ट प्रौद्योगिकियां; परीक्षण बिस्तर और प्रदर्शन परियोजनाओं; और नए नियामक, संस्थागत, और बाजार ढांचे। ग्रिडवाइज एलायंस सार्वजनिक और निजी बिजली क्षेत्र के हितधारकों का एक संघ है, जो संघीय और राज्य स्तर पर नीति निर्माताओं के साथ विचार आदान-प्रदान, सहकारी प्रयासों और बैठकों के लिए एक मंच प्रदान करता है।

ग्रिड वाइज आर्किटेक्चर काउंसिल (जीडब्ल्यूएसी) का गठन अमेरिकी ऊर्जा विभाग ने देश की विद्युत शक्ति प्रणाली के साथ बातचीत करने वाली कई संस्थाओं के बीच अंतःक्रियाशीलता को बढ़ावा देने और सक्षम करने के लिए किया था। जीडब्ल्यूएसी सदस्य एक संतुलित और सम्मानित टीम हैं जो बिजली आपूर्ति श्रृंखला और उपयोगकर्ताओं के कई निर्वाचन क्षेत्रों का प्रतिनिधित्व करते हैं। जीडब्ल्यूएसी विद्युत प्रणाली में अंतःक्रियाशीलता के लक्ष्य को स्पष्ट करने के लिए उद्योग मार्गदर्शन और औजार प्रदान करता है, अंतःक्रियाशीलता को संभव बनाने के लिए आवश्यक अवधारणाओं और आर्किटेक्चर की पहचान करता है, और सिस्टम, उपकरणों और संस्थानों के अंतःक्रिया को सुविधाजनक बनाने के लिए क्रियाशील कदम विकसित करता है जो देश के शामिल हैं बिजली प्रणाली। ग्रिडवाइज आर्किटेक्चर काउंसिल इंटरऑपरेबिलिटी कॉन्टेक्स्ट सेटिंग फ्रेमवर्क, वी 1.1 आवश्यक दिशानिर्देशों और सिद्धांतों को परिभाषित करता है।

ग्रिडवर्क्स – एक डीओई ओई कार्यक्रम केबल्स और कंडक्टर, सबस्टेशन और सुरक्षात्मक प्रणालियों, और बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे प्रमुख ग्रिड घटकों को आधुनिक बनाने के माध्यम से विद्युत प्रणाली की विश्वसनीयता में सुधार करने पर केंद्रित है। कार्यक्रम के फोकस में उच्च तापमान सुपरकंडक्टिंग सिस्टम, ट्रांसमिशन विश्वसनीयता प्रौद्योगिकियों, विद्युत वितरण प्रौद्योगिकियों, ऊर्जा भंडारण उपकरणों और ग्रिडवाइज सिस्टम पर समन्वय प्रयास शामिल हैं।

प्रशांत नॉर्थवेस्ट स्मार्ट ग्रिड प्रदर्शन परियोजना। – यह परियोजना पांच प्रशांत उत्तर पश्चिमी राज्यों-इदाहो, मोंटाना, ओरेगन, वाशिंगटन और वायोमिंग में एक प्रदर्शन है। इसमें लगभग 60,000 मीट्रिक ग्राहक शामिल हैं, और भविष्य में स्मार्ट ग्रिड के कई महत्वपूर्ण कार्य शामिल हैं।

सौर शहरों – ऑस्ट्रेलिया में, सौर शहरों के कार्यक्रम में स्मार्ट मीटर, चोटी और ऑफ-पीक मूल्य निर्धारण, रिमोट स्विचिंग और संबंधित प्रयासों के परीक्षण के लिए ऊर्जा कंपनियों के साथ घनिष्ठ सहयोग शामिल था। इसने ग्रिड अपग्रेड के लिए कुछ सीमित फंडिंग भी प्रदान की।

स्मार्ट ग्रिड एनर्जी रिसर्च सेंटर (एसएमईआरसी) – कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में स्थित, लॉस एंजिल्स ने अपने स्मार्ट ईवी चार्जिंग नेटवर्क प्रौद्योगिकी – WINSmartEV ™ के बड़े पैमाने पर परीक्षण के लिए अपने प्रयासों को समर्पित किया है। इसने एक स्मार्ट ग्रिड आर्किटेक्चर के लिए एक और मंच बनाया जो उपयोगिता और उपभोक्ता अंत-उपकरणों – WINSmartGrid ™ के बीच जानकारी के द्विपक्षीय प्रवाह को सक्षम बनाता है। एसएमईआरसी ने एक मांग प्रतिक्रिया (डीआर) परीक्षण बिस्तर भी विकसित किया है जिसमें एक नियंत्रण केंद्र, डिमांड रिस्पांस ऑटोमेशन सर्वर (डीआरएएस), होम-एरिया-नेटवर्क (एचएएन), बैटरी एनर्जी स्टोरेज सिस्टम (बीईएस), और फोटोवोल्टिक (पीवी) पैनल शामिल हैं। इन प्रौद्योगिकियों को वॉशिंग एंड पावर और दक्षिणी कैलिफ़ोर्निया एडिसन क्षेत्र के लॉस एंजिल्स विभाग के भीतर ईवी चार्जर, बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली, सौर पैनल, डीसी फास्ट चार्जर, और वाहन-से-ग्रिड (वी 2 जी) इकाइयों के नेटवर्क के रूप में स्थापित किया गया है। ये प्लेटफार्म, संचार और नियंत्रण नेटवर्क दो प्रमुख स्थानीय उपयोगिताओं, एससीई और एलएडीडब्ल्यूपी के साथ साझेदारी में शोध, उन्नत और परीक्षण किए जाने के लिए अधिक लॉस एंजिल्स के भीतर यूसीएलए की अगुवाई वाली परियोजनाओं को सक्षम बनाता है। [बेहतर स्रोत की आवश्यकता]

स्मार्ट ग्रिड मॉडलिंग
बुद्धिमान पावर ग्रिड मॉडल करने के लिए कई अलग-अलग अवधारणाओं का उपयोग किया गया है। वे आम तौर पर जटिल प्रणालियों के ढांचे के भीतर अध्ययन किया जाता है। हाल के मंथन सत्र में, पावर ग्रिड को इष्टतम नियंत्रण, पारिस्थितिकी, मानव संज्ञान, ग्लासी गतिशीलता, सूचना सिद्धांत, बादलों के माइक्रोफ़ीज़िक्स और कई अन्य लोगों के संदर्भ में माना जाता था। यहां हाल के वर्षों में दिखाई देने वाले विश्लेषण प्रकारों का चयन किया गया है।

सुरक्षा प्रणाली जो स्वयं को सत्यापित और पर्यवेक्षण करती हैं
पेलकिम स्पहीयू और इयान आर इवांस ने अपने अध्ययन में एक सबस्टेशन आधारित स्मार्ट संरक्षण और हाइब्रिड निरीक्षण इकाई की अवधारणा पेश की।

Kuramoto oscillators
Kuramoto मॉडल एक अच्छी तरह से अध्ययन प्रणाली है। इस संदर्भ में पावर ग्रिड का भी वर्णन किया गया है। लक्ष्य प्रणाली को संतुलन में रखना, या चरण सिंक्रनाइज़ेशन को बनाए रखना है (जिसे चरण लॉकिंग भी कहा जाता है)। गैर-वर्दी ऑसीलेटर विभिन्न तकनीकों, विभिन्न प्रकार के पावर जेनरेटर, खपत के पैटर्न आदि का मॉडल करने में भी मदद करते हैं। मॉडल का उपयोग फायरफ्लियों के झपकी में सिंक्रनाइज़ेशन पैटर्न का वर्णन करने के लिए भी किया गया है।

जैव प्रणालियों
पावर ग्रिड कई अन्य संदर्भों में जटिल जैविक प्रणालियों से संबंधित हैं। एक अध्ययन में, पावर ग्रिड की तुलना डॉल्फ़िन सोशल नेटवर्क से की गई थी। ये प्राणी असामान्य स्थिति के मामले में संचार को सुव्यवस्थित या तीव्र करते हैं। पारस्परिक संचार जो उन्हें जीवित रहने में सक्षम बनाता है, वे बहुत ही जटिल हैं।

यादृच्छिक फ्यूज नेटवर्क
परिसंचरण सिद्धांत में, यादृच्छिक फ्यूज नेटवर्क का अध्ययन किया गया है। कुछ घनत्व में वर्तमान घनत्व बहुत कम हो सकता है, और दूसरों में बहुत मजबूत हो सकता है। इसलिए नेटवर्क में संभावित समस्याओं को सुगम बनाने के लिए विश्लेषण का उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, हाई स्पीड कंप्यूटर विश्लेषण उड़ा फ्यूज की भविष्यवाणी कर सकता है और उनके लिए सही हो सकता है, या उन पैटर्न का विश्लेषण कर सकता है जो बिजली आउटेज का कारण बन सकते हैं। मनुष्यों के लिए जटिल नेटवर्क में दीर्घकालिक पैटर्न की भविष्यवाणी करना मुश्किल है, इसलिए इसके बजाय फ्यूज या डायोड नेटवर्क का उपयोग किया जाता है।

स्मार्ट ग्रिड संचार नेटवर्क
नेटवर्क सिमुलेटर का उपयोग नेटवर्क संचार प्रभावों का अनुकरण / अनुकरण करने के लिए किया जाता है। इसमें आम तौर पर नेटवर्क सिम्युलेटर द्वारा प्रदान किए जा रहे वर्चुअल नेटवर्क के साथ स्मार्ट ग्रिड डिवाइस, एप्लिकेशन इत्यादि के साथ एक प्रयोगशाला स्थापित करना शामिल है।

तंत्रिका जाल
पावर ग्रिड प्रबंधन के लिए भी तंत्रिका नेटवर्क पर विचार किया गया है। इलेक्ट्रिक पावर सिस्टम को कई अलग-अलग तरीकों से वर्गीकृत किया जा सकता है: गैर-रैखिक, गतिशील, अलग, या यादृच्छिक। कृत्रिम तंत्रिका नेटवर्क (एएनएन) इन समस्याओं, गैर-रैखिक समस्याओं के सबसे कठिन हल करने का प्रयास करते हैं।

मांग पूर्वानुमान
एएनएन का एक आवेदन मांग पूर्वानुमान में है। ग्रिड को आर्थिक रूप से और विश्वसनीय रूप से संचालित करने के लिए, मांग पूर्वानुमान आवश्यक है, क्योंकि इसका उपयोग लोड द्वारा खपत होने वाली शक्ति की मात्रा की भविष्यवाणी करने के लिए किया जाता है। यह मौसम की स्थिति, दिन का प्रकार, यादृच्छिक घटनाओं, घटनाओं आदि पर निर्भर है। गैर-रैखिक भार के लिए, लोड प्रोफ़ाइल चिकनी और अनुमानित नहीं है, जिसके परिणामस्वरूप पारंपरिक आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस मॉडल का उपयोग करके उच्च अनिश्चितता और कम सटीकता होती है। इन कारकों के विकास के दौरान एएनएन पर विचार करने वाले कुछ कारक: बिजली की खपत के आधार पर विभिन्न ग्राहक वर्गों के लोड प्रोफाइल का वर्गीकरण, परंपरागत ग्रिड की तुलना में वास्तविक समय बिजली की कीमतों की भविष्यवाणी करने की मांग की प्रतिक्रिया में वृद्धि, पिछले मांग को इनपुट करने की आवश्यकता विभिन्न इनपुट, जैसे पीक लोड, बेस लोड, वैली लोड, औसत लोड इत्यादि, उन्हें एक इनपुट में शामिल करने के बजाय, और आखिरकार, विशिष्ट इनपुट चर पर प्रकार की निर्भरता। अंतिम मामले का एक उदाहरण दिन का प्रकार दिया जाएगा, चाहे उसका सप्ताहांत या सप्ताहांत, जिसका अस्पताल ग्रिड पर अधिक प्रभाव नहीं पड़ेगा, लेकिन यह निवासी आवास ग्रिड ‘लोड प्रोफाइल में एक बड़ा कारक होगा।

मार्कोव प्रक्रियाएं
चूंकि पवन ऊर्जा लोकप्रियता हासिल कर रही है, यह यथार्थवादी पावर ग्रिड अध्ययनों में एक आवश्यक घटक बन जाती है। ऑफ-लाइन स्टोरेज, पवन परिवर्तनशीलता, आपूर्ति, मांग, मूल्य निर्धारण, और अन्य कारकों को गणितीय गेम के रूप में मॉडलिंग किया जा सकता है। यहां लक्ष्य जीतने की रणनीति विकसित करना है। मार्कोव प्रक्रियाओं का उपयोग इस प्रकार के सिस्टम के मॉडल और अध्ययन के लिए किया गया है।

अधिकतम एन्ट्रॉपी
इन सभी विधियों, एक तरफ या दूसरे में, अधिकतम एन्ट्रॉपी विधियां हैं, जो अनुसंधान का एक सक्रिय क्षेत्र है।यह शैनन के विचार और संचार नेटवर्क का अध्ययन करने वाले कई अन्य शोधकर्ताओं के विचार विचारों पर वापस जाता है। आज समान लाइनों के साथ जारी है, आधुनिक वायरलेस नेटवर्क अनुसंधान अक्सर नेटवर्क की भीड़ की समस्या को मानता है, और कई सिद्धांतों को गेम सिद्धांत, एफडीएमए, टीडीएमए और अन्य के अभिनव संयोजन सहित इसे कम करने के लिए किया जाता है।