p A energia renovável está em alta, especialmente na Califórnia, onde as empresas de serviços públicos são obrigadas a obter pelo menos metade de sua energia de recursos renováveis, como solar e eólica, até 2030. Pode ser um desenvolvimento positivo para o meio ambiente, mas ainda há dúvidas sobre como a eletricidade gerada por painéis solares residenciais e armazenamento doméstico de bateria pode afetar a estabilidade da rede elétrica. p Tradicionalmente, de acordo com os pesquisadores, a indústria de rede modelou redes de transmissão e distribuição separadamente para planejamento e análise - a eletricidade historicamente fluiu em uma direção, das linhas de transmissão aos consumidores. Mas, à medida que os recursos de energia distribuída (DERs), como os painéis solares, proliferam cada vez mais e são integrados à rede maior, acoplar as redes de transmissão e distribuição em modelos de computador tornou-se essencial para prever a confiabilidade e a segurança da rede.

p O desenvolvimento de tal co-simulação requer imensos recursos computacionais, assim, os cientistas do Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) iniciaram um projeto de dois anos com a empresa privada de gerenciamento de energia Eaton Corporation para desenvolver e comercializar uma ferramenta capaz de realizar simulações acopladas de redes de transmissão e distribuição. O Fundo de Comercialização de Tecnologia do Departamento de Energia (TCF) está apoiando o projeto, com o objetivo de levar o software ao mercado para uso da indústria de energia.

p "Este é o primeiro esforço para comercializar uma ferramenta de cossimulação e disponibilizá-la para a indústria, "disse o investigador principal Vaibhav Donde." Temos a experiência e a computação de alto desempenho para fazer isso, e o benefício é ajudar as concessionárias a tornar a rede mais confiável e segura e permitir a integração de mais e mais energia limpa, que todo mundo quer. Há muito mais a fazer, mas a visão é que, uma vez concluída, será realmente útil para as partes interessadas e empresas de serviços públicos que desejam esse recurso há muito tempo. "

p Os pesquisadores do LLNL aproveitarão um projeto recente de Pesquisa e Desenvolvimento Dirigido por Laboratório (LDRD) que combinou com sucesso o simulador de rede de transmissão de energia elétrica desenvolvido em laboratório GridDyn com uma ferramenta de simulação e análise de sistema de distribuição de energia chamada GridLAB-D, desenvolvido pelo Pacific Northwest National Laboratory (PNNL). O projeto resultou em uma plataforma de co-simulação de código aberto, ParGrid, desenvolvido para supercomputadores de alto desempenho para a realização de simulações de sistemas de transmissão e distribuição acoplados para redes de energia.

p A nova ferramenta de co-simulação reunirá GridDyn e CYME - um software de simulação de sistema de distribuição de energia que a Eaton possui - usando a estrutura de ParGrid e HELICS (Hierarchical Engine para Co-Simulação de Infraestrutura em Grande Escala). Com as licenças fornecidas pela Eaton, os cientistas instalarão o CYME em máquinas de computação de alto desempenho. O uso de CYME com HPC o tornará superior do ponto de vista computacional, pesquisadores disseram, permitindo-lhes capturar os sistemas de transmissão e distribuição, o que não era possível comercialmente antes.

p "As concessionárias costumam ser conservadoras em relação às novas tecnologias e isso por um bom motivo; eles querem ter certeza de que é totalmente testado e absolutamente confiável, "Donde disse." As concessionárias ficarão confortáveis ​​trabalhando com a ferramenta de co-simulação que estamos desenvolvendo porque várias delas já usam o CYME para estudar o comportamento de suas grades. A ferramenta irá aprimorar o planejamento de recursos de distribuição e tornar a integração de energias renováveis ​​mais confiável e segura. Isso dará às concessionárias mais confiança de que as simulações são confiáveis ​​e precisas. "

p Os pesquisadores começaram o trabalho técnico em abril e estão nos estágios iniciais de experimentos com CYME em supercomputadores de laboratório. O objetivo inicial é fazer o CYME rodar 100 vezes mais rápido para pegar o produto e integrá-lo à estrutura de co-simulação. Mais abaixo na linha, os pesquisadores demonstrarão a capacidade de co-simulação para o estado da Califórnia, concessionárias e grupos de trabalho para o planejamento de recursos de distribuição.

p No final do projeto, os pesquisadores planejam disponibilizar a ferramenta comercialmente, aproveitando a parceria e a experiência da Eaton na comercialização de produtos. Esta nova tecnologia permitirá que a indústria de serviços públicos execute vários cenários de integração de energia renovável enquanto olha para escalas de tempo mais longas com maior precisão e velocidade de desempenho, pesquisadores disseram. O desejo da equipe é, eventualmente, simular bairros inteiros e vários alimentadores de energia ao mesmo tempo e ver como eles interagem uns com os outros, bem como com a rede de transmissão maior.