Med målet att eliminera brownouts och blackouts, ny forskning från UBC:s Okanagan School of Engineering gör om hur elektricitet distribueras inom kraftnät.

Forskningen beskriver en kraftsystemdrift som kommer att bestå av flera mikronät – separata nät som fungerar som enskilda öar som kan kopplas bort från huvudströmförsörjningen och köras oberoende.

Dessa ösystem kommer att tillhandahålla el till mindre geografiska områden, som städer och stora stadsdelar. Vid ett fel i huvudsystemet, det lokala nätverkssystemet kommer att hålla lamporna tända.

"Mikronätet kommer att känna igen problemet i huvudströmsystemet och isolerar sig, undvika tidigare oundvikliga strömavbrott, " förklarar Yuri Rodrigues, en UBCO elektroteknik doktorand och studie medförfattare.

Han förklarar, dock, att en fortsatt krafttillförsel i detta läge kommer att bero på lokalt tillgängliga genereringsreserver. Detta innebär att energibesparing är avgörande för att hålla det öliggande nätet i drift så länge som möjligt.

Rodrigues beskriver deras tillvägagångssätt som skillnaden mellan att använda sportläget på din bil kontra ekoläget. Mikronätet kan fördela ström på en något utspädd nivå som inte kommer att påverka elektroniken negativt samtidigt som strömmen kan flöda under längre perioder utan att ta slut.

"Vår nya föreslagna metod tar ett mer hållbart tillvägagångssätt, låta mikronäten spara ström så att eventuella underskott bättre kan hanteras av själva mikronätet, Säger Rodrigues.

Utmaningen med att använda detta koncept i ett större system är att de större systemen kan uppleva för mycket instabilitet – detta kan resultera i att hela systemet stängs av. Rodrigues pekar på en liknande händelse 2003 när större delen av den östra kusten av Nordamerika kollapsade och lämnade miljoner i mörkret.

Många skyddsåtgärder finns redan inom kraftdistributionssystem för att utöka systemets drift, men de hjälper bara genom att prioritera makt baserat på brådska, vilket innebär att sjukhus och infrastruktur skulle ha företräde framför vanliga konsumentbehov, han säger.

Detta nya tillvägagångssätt för att bevara kraft som distribueras inom mikronät och därigenom minska eller eliminera nedbrott och strömavbrott kan snart vara ett alternativ för kraftsystem runt om i världen. Det skulle också möjliggöra global energibesparing som skulle minska nätets efterfrågan och förbättra självförsörjningen för mikronätet som helhet.

Enligt Rodrigues, deras tester indikerar att detta tillvägagångssätt kan avsevärt förbättra mikrogrids autonomi och stabilitet utan att det påverkar det bredare kraftsystemet.

"Det finns många komponenter som utgör ett kraftsystem från produktion till distribution innan elen kommer till konsumenternas uttag, " säger Rodrigues. "Att skapa ett system som detta är mer självförsörjande, robust och hållbar är nyckeln till att skapa en pålitlig och strömavbrottsfri upplevelse för framtida energikonsumenter."