Kraftsystem och kommunikationsnätverk är alltmer beroende av varandra, vilket kan påverka svar- och återhämtningstiderna när problem uppstår.

Dagens smarta nät innefattar komponenter som pratar med varandra, sänder signaler över kommunikationsnätverk för att hålla strömmen smidig och effektivt. Men vad händer när "konversationen" blir tyst?

Ett team av forskare vid US Department of Energy's (DOE) Argonne National Laboratory och Illinois Institute of Technology undersökte nyligen litteraturen om denna koppling mellan kraftsystemet och dess kommunikationsnät, konstaterar att många studier inte på ett adekvat sätt tar hänsyn till detta förhållandes tvåvägs karaktär och dess inverkan på nätets motståndskraft. Deras papper, "Elnätets motståndskraft med ömsesidiga beroende mellan kraft- och kommunikationsnät - en översyn, "publicerades nyligen i IET Smart Grid, en tidskrift från Institutionen för teknik och teknik.

Forskare och nätoperatörer använder datormodeller för att förstå och planera hur händelser som stormar eller utrustningsfel kommer att påverka elnätet. Men när studieförfattarna tittade på fältrapporter från faktiska störningar, de fann komplexitet som de flesta studier inte fångade.

"Det finns några luckor mellan vad vi nu modellerar och vad vi behöver modellera, "sa Bo Chen, en Argonne energisystemforskare och en medförfattare till uppsatsen. "Vi måste bättre integrera kommunikationsberoende i våra befintliga metoder." Förutom Chen, Xin Liu och Dong Jin från Illinois Institute of Technology och Argonnes Chen Chen författade studien.

Anslutningen mellan kommunikationsnät och elnät tar form på flera sätt. En elstolpe som transporterar elektricitet till hem kan också bära signaler från sensornätverk för styrning och datarapportering. Gridoperationscentra behöver kommunikationsnätverk för att övervaka förhållanden och upptäcka problem.

Många studier har övervägt effekten av ett nätfel på kraftsystemet, men inte lika mycket tvärtom. Under Floridas orkansäsong 2004, till exempel, ett misslyckat distributionssystem som har äventyrat mobiltelefontjänsten, vilket gjorde det svårare för verktyg att effektivt skicka reparationsbesättningar.

En annan potentiell planeringsblindpunkt, Chen sa, är batteriets livslängd för kommunikationsenheter. Om strömmen går ur, hur länge kommer deras reservbatterier att gå, och har de tillräckligt med kapacitet? Rätt modellering kan ge planeringslösningar som svarar för detta, med reparationer tidsinställda innan batterierna tar slut.

"En typ av enhet som verkligen är viktig för distribution av system och reglering av kraftsystem är brytarna i transformatorstationerna som kan isolera ett felområde eller aktivera distributionsmatare, "Chen sa." Dessa transformatorstationer kommer med reservbatterier som kan hålla i timmar, men de måste återställas innan batteriet tar slut för att undvika kaskadfel. "

Att modellera denna typ av krångel kan vara utmanande, vilket är anledningen till att de flesta studier ännu inte har beaktat dem fullt ut, Sa Chen. Framtida arbete kommer att fokusera på att modellera den roll kommunikationsnätverk spelar i kraftåterställningen efter naturkatastrofer. När sådana modeller mognar, de kan också utökas till att omfatta elfordon, mobila backupgeneratorer och andra distribuerade resurser som blir allt vanligare.

"Kraftsystem och kommunikationsnätverk blir allt mer kopplade när nätet moderniseras, "Chen sa." Vi måste överväga varje aspekt av den länken för att säkerställa en stabil, fjädrande elnät. "