團隊擴大電網規劃以提高系統彈性

在大多數動物中，如果從心臟切開大動脈，動物將難以生存。對于我們的許多關鍵基礎設施系統，例如電力，水和通信，也可以這樣說。它們是具有脆弱連接的聯網系統。

這個漏洞是在顯示在2017年9月，當颶風瑪麗亞失事波多黎各的電功率 電網，使幾乎所有島上的330萬人無電。隨后長達數月的停電是歷史上最嚴重的一次。

克萊爾·特雷維森(Claire Trevisan)當時是弗吉尼亞大學工程系統與環境系土木與環境工程專業的本科生，他注意到了波多黎各的困境。她問UVA環境復原力研究所安德烈斯·克拉倫斯(Andres Clarens)的四年級頂點顧問，教授和副主任，他們是否可以使用她的項目來研究問題。

特雷維森(Trevisan)的口號成為了對工程師用來規劃基礎架構的能源系統優化模型進行重大改進的推動力：將未來颶風的影響整合到有關電網設計的決策中。由UVA博士領導的跨學科團隊。學生Jeffrey Bennett以及來自北卡羅萊納州立大學和馬亞圭斯的波多黎各大學的合作者剛剛在“自然能源”雜志上發表了這項研究。

他們的研究表明，通過使用分布在整個景觀中的更多可再生能源對電網進行現代化改造，其成本將低于修復颶風對集中式電網造成的損害。

優化模型分析數據以找到在一組約束條件下提供功率的最便宜方法。既定的模型已經考慮了與建設，燃料，排放和復原力相關的成本-意味著系統能夠在某些情況下中斷運行而恢復能力-但是颶風，山火和洪水等事件造成的可預測損失的成本并未納入現有模型中。

克拉倫斯說：“過去，人們不知道颶風會襲擊多久，會對颶風造成什么樣的破壞。” “現在我們確實知道這些事情，并且我們具有實際運行模擬的計算能力，說，'好吧，如果以這種方式構建，那么將給您的電力客戶帶來多少費用?”

團隊的研究必不可少的是如何配置網格或其拓撲。當一個世紀前的電氣化時，向客戶提供電力的最有效方法是通過大型網絡為中央電廠供電。即使在主發電站或傳輸動脈中斷的情況下也可能出現大范圍停電的情況，這也是事實。

研究人員想研究隨著電網逐漸重新設計以支持更多的可再生能源而發生的情況，該國的大部分地區已經在利用太陽能和風能發電。當您預計颶風維修的成本時，該模型可以確定最經濟的發電源組合。