Berkeley Lab bringt das Power Reliability Event Simulator Tool auf den Markt

Die begleitende technische Kurzbeschreibung demonstriert seine Verwendung zur Bewertung der Notstromleistung verteilter Solar- und Speichersysteme

Die meisten Stromunterbrechungen sind relativ kurz und dauern typischerweise Minuten bis Stunden, sind aber auch unvorhersehbar. Um das Potenzial von Solar-Photovoltaik- (PV) und Energiespeichersystemen (PVESS) zur Abmilderung dieser Unterbrechungen zu bewerten, muss man in der Lage sein, sowohl die Unvorhersehbarkeit dieser Ereignisse als auch typische Muster zu berücksichtigen, wann und wie lange sie in einem gegebenen Fall auftreten Standort.

Um dieser Herausforderung zu begegnen, hat Berkeley Lab das entwickelt Power Reliability Event Simulator Tool (PRESTO) ein benutzerfreundliches, öffentlich verfügbares Modell, mit dem das Auftreten kurzzeitiger Stromunterbrechungen in jedem Landkreis auf dem Festland der Vereinigten Staaten simuliert werden kann. Eine begleitende Fallstudie zeigt, wie PRESTO verwendet werden kann, um die Leistung eines PVESS bei der Bereitstellung von Notstrom bei kurzzeitigen Unterbrechungen zu analysieren.

Berkeley Lab wird am 7. November um 11:00 Uhr Pacific Time ein kostenloses Webinar veranstalten, in dem das Tool und die Fallstudie vorgestellt werden. Bitte melden Sie sich hier für das Webinar an: https://lbnl.zoom.us/webinar/register/WN_xpf40e0uQribiqE3zMp_LQ.

Was macht PRESTO?? PRESTO simuliert das Auftreten von Unterbrechungsereignissen über eine große Anzahl (bis zu 20.000) Simulationsjahre. In jedem Simulationsjahr erstellt PRESTO eine Zeitreihe von Unterbrechungsereignissen mit stochastischer Häufigkeit, Dauer und Zeitpunkt. Das Modell basiert auf einer Reihe probabilistischer Funktionen, die auf historischen stündlichen Stromunterbrechungsdaten auf Kreisebene trainiert wurden, die von PowerOutage.US für die Jahre 2017–2021 bezogen wurden. Dadurch stimmen die Muster und statistischen Eigenschaften (z. B. Mittelwert, Standardabweichung) simulierter Stromunterbrechungsereignisse mit den statistischen Eigenschaften tatsächlicher historischer Stromunterbrechungen für den ausgewählten Landkreis überein.

Wie man es benutzt. PRESTO ist flexibel und einfach zu bedienen. Bei der Auswahl eines Landkreises für die Analyse lädt PRESTO die standardmäßige durchschnittliche Unterbrechungsdauer und -häufigkeit basierend auf Daten zur Stromversorgungszuverlässigkeit der Energy Information Administration, die der Benutzer problemlos verwenden oder überschreiben kann. Der Benutzer kann die statistischen Eigenschaften des erzeugten Datensatzes visualisieren – einschließlich Verteilungen von Dauer und Häufigkeit sowie saisonalen und tageszeitlichen Profilen – und die detaillierten Ergebnisse in einer CSV-Datei herunterladen. Zusätzlich zur webbasierten Schnittstelle steht auch eine Anwendungsprogrammierschnittstelle (API) für die Stapelverarbeitung einer größeren Anzahl von Landkreisen zur Verfügung.

Was kann man damit machen? PRESTO ist in erster Linie für den Einsatz in Monte-Carlo-Analysen oder anderen probabilistischen Analysen der Auswirkungen kurzzeitiger Stromunterbrechungen konzipiert. Eine beabsichtigte Anwendung besteht darin, bei der Bewertung der Notstromfunktionen und des Kundenzuverlässigkeitswerts von Vor-Ort-PVESS oder anderen Strategien zur Abmilderung kurzzeitiger Stromunterbrechungen zu helfen. Um seinen Einsatz in diesem Zusammenhang zu demonstrieren, hat Berkeley Lab eine begleitende Fallstudienanalyse entwickelt, die mehrere Schlüsselfaktoren der PVESS-Notstromleistung für repräsentative Einfamilienhäuser in drei verschiedenen Regionen der USA untersucht

Höhepunkte der Fallstudie. In der Fallstudie wird unter anderem hervorgehoben, wie die Backup-Leistung von PVESS (definiert als Prozentsatz der versorgten Backup-Last) davon beeinflusst wird, wie der Kunde die Batterie unter normalen Alltagsbedingungen betreibt, was sich auf den Ladezustand der Batterie auswirkt, wann immer dies der Fall ist Stromunterbrechung auftritt. Im Beispiel in Abbildung 2 ist die Backup-Leistung bei Unterbrechungen in den Abendstunden besonders gering. In diesem Fall wird davon ausgegangen, dass der Kunde den Service nach dem Nutzungstarif des Versorgungsunternehmens für Privathaushalte in Anspruch nimmt, der eine Spitzenzeit von 16 bis 20 Uhr hat. Dadurch wird für den Kunden ein Anreiz geschaffen, seinen Akku während dieses Zeitraums zu entladen, und es verbleibt nur noch wenig Ladung für einen kurz darauf auftretenden Stromausfall. Die Fallstudie zeigt auch, wie sich die Systemgröße, die Backup-Lastkonfiguration, die Möglichkeit, über das Netz zu laden oder nicht, sowie regionale Unterschiede im Wärme- und Kältebedarf auf die PVESS-Backup-Leistung auswirken.

Ursprünglich veröffentlicht von Lawrence Berkeley National Laboratory

Wir bedanken uns für die finanzielle Unterstützung des Büros für Solarenergietechnologien des US-Energieministeriums, die diese Arbeit ermöglicht.