佛罗里达州中部大学(UCF)在美国老龄化电网现代化的衰老中发挥着主导作用。它是西门子数字网格实验室的所在地,该实验室具有类似于许多私人和公用事业公司来管理国家电力系统的尖端技术。

“设施的目的是教育学生,这样他们就可以发挥作用的“智能电网”一个新的全国性网络,将信息技术有效地提供电力,可靠和安全,“魏说太阳,电子工程和计算机科学教授担任主任一岁UCF设施。

这个造价8760亿美元的电网系统,通过500多万英里的电线和3000多家公用事业公司,将电力从数千家发电厂输送到美国的1.5亿用户。

然而,超过50岁的系统正在努力跟上21世纪电力传输和分配的挑战。尽管节能努力,过去十年中,电力需求增长了10%。在此相同的情况下,电网中断的数量急剧增加。

当它在2040年完全实现时,智能电网将由基于计算机的控制和自动化系统的集成网络组成。主要组件包括数据分析软件,电力电子,传感器和智能电表。

根据Sun,Smart Grid将启用双向能量流量,并使用双向通信和控制功能,这些功能将导致一系列新功能和应用。

不像今天的电网,电力主要是单向流动的,从发电机到插座,智能电网将允许电力和信息的双向流动。

许多智能电网组件都是自修复的,可以在停电或出现问题时自动修复。这些最先进的系统能感知电网故障,并能迅速识别、隔离和恢复电力。

“[我们]的实验室将帮助生产下一代工程师来现代化美国的能源网格,”Sun说“[它为学生提供实践培训现实世界软件和硬件。[学生]设计和管理自我修复的配电网格[那可以]从自然灾害,网络攻击和其他中断中迅速恢复。“

目前有6名教职员工和20多名研究生在使用这个占地660平方英尺的智能电网实验室。它拥有西门子捐赠的最先进的硬件和软件。该公司是奥兰多的主要雇主,这里也是UCF校园所在地。

孙和他的同事已经参与了几个正在进行的研究项目,涉及电力系统恢复、光伏电力分配和网络安全。

“这个实验室为学生们提供了在不断发展的能源领域找到工作所需的最新技能,而这个行业目前面临着技能缺口,”孙补充说。“这个行业需要能够在控制中心工作或设计电气系统的工程师。”

最近的美国能源职位报告称,该国没有足够的工人在2030年之前填补了200万新能源就业机会,75%的公司在招聘合格候选人方面有挑战。

“(该设施的特点是)该行业最新的微电网硬件和软件(使学生能够)管理和运营动态发电资产,如太阳能、风能、存储和电动汽车,”Sun解释说。

智能电网实验室以软件平台为特色,绘制电网传输需求,并模拟UCF校园电力系统的模型。这使学生能够设计和测试自修复配电网。该实验室还为学生提供了管理可再生能源的实践经验,比如杜克能源公司(Duke energy Corp.)拥有的150千瓦的校园太阳能农场。