స్థానిక పవర్ గ్రిడ్లను బలోపేతం చేయడానికి మరియు వాటిని fore హించని అంతరాయాలకు మరింత స్థితిస్థాపకంగా మార్చడానికి మా ఇళ్ళు మరియు వాహనాల్లో ఉపయోగించని సంభావ్యత చాలా ఉంది, కొత్త అధ్యయనం చూపిస్తుంది.
సైబర్ దాడి లేదా ప్రకృతి విపత్తుకు ప్రతిస్పందనగా, వికేంద్రీకృత పరికరాల బ్యాకప్ నెట్‌వర్క్ – రెసిడెన్షియల్ సోలార్ ప్యానెల్లు, బ్యాటరీలు, ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు, హీట్ పంపులు మరియు వాటర్ హీటర్లు వంటివి – విద్యుత్తును పునరుద్ధరించవచ్చు లేదా గ్రిడ్‌పై ఒత్తిడిని తగ్గించగలవు, MIT ఇంజనీర్లు చెప్పారు .
ఇటువంటి పరికరాలు కేంద్ర విద్యుత్ ప్లాంట్లు, సబ్‌స్టేషన్లు లేదా ప్రసార మార్గాల దగ్గర కాకుండా వినియోగదారునికి దగ్గరగా కనిపించే “గ్రిడ్-ఎడ్జ్” వనరులు. గ్రిడ్-ఎడ్జ్ పరికరాలు వారి శక్తి వినియోగాన్ని స్వతంత్రంగా ఉత్పత్తి చేయగలవు, నిల్వ చేయవచ్చు లేదా ట్యూన్ చేయగలవు. వారి అధ్యయనంలో, పరిశోధనా బృందం అటువంటి పరికరాలను ఒక రోజు గ్రిడ్‌లోకి శక్తిని పంపించటానికి లేదా వారి విద్యుత్ వినియోగాన్ని ఆలస్యం చేయడం ద్వారా దాన్ని తిరిగి సమతుల్యం చేసుకోవచ్చని చూపిస్తుంది.
ఈ వారం కనిపించే కాగితంలో ప్రొసీడింగ్స్ ఆఫ్ ది నేషనల్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్గ్రిడ్-ఎడ్జ్ పరికరాలు “స్థానిక విద్యుత్ మార్కెట్” ద్వారా పవర్ గ్రిడ్‌ను ఎలా బలోపేతం చేయగలవో ఇంజనీర్లు బ్లూప్రింట్‌ను ప్రదర్శిస్తారు. గ్రిడ్-ఎడ్జ్ పరికరాల యజమానులు ప్రాంతీయ మార్కెట్‌కు సభ్యత్వాన్ని పొందవచ్చు మరియు మైక్రోగ్రిడ్ లేదా ఆన్-కాల్ ఎనర్జీ రిసోర్సెస్ యొక్క స్థానిక నెట్‌వర్క్‌లో భాగంగా వారి పరికరాన్ని తప్పనిసరిగా రుణం ఇవ్వవచ్చు.
ప్రధాన పవర్ గ్రిడ్ రాజీపడిన సందర్భంలో, పరిశోధకులు అభివృద్ధి చేసిన అల్గోరిథం ప్రతి స్థానిక విద్యుత్ మార్కెట్ కోసం ప్రారంభమవుతుంది, నెట్‌వర్క్‌లోని ఏ పరికరాలు నమ్మదగినవి అని త్వరగా నిర్ణయించడానికి. అల్గోరిథం అప్పుడు విద్యుత్ వైఫల్యాన్ని చాలా ప్రభావవంతంగా తగ్గించే విశ్వసనీయ పరికరాల కలయికను గుర్తిస్తుంది, గ్రిడ్‌లోకి శక్తిని పంపింగ్ చేయడం ద్వారా లేదా వారు దాని నుండి తీసుకునే శక్తిని తగ్గించడం ద్వారా, అల్గోరిథం సంబంధిత చందాదారులకు లెక్కించి కమ్యూనికేట్ చేస్తుంది. చందాదారులకు వారి భాగస్వామ్యాన్ని బట్టి మార్కెట్ ద్వారా పరిహారం ఇవ్వవచ్చు.
ఈ బృందం ఈ కొత్త ఫ్రేమ్‌వర్క్‌ను అనేక గ్రిడ్ దాడి దృశ్యాల ద్వారా వివరించింది, దీనిలో వారు సైబర్ దాడి లేదా ప్రకృతి విపత్తు వంటి వివిధ వనరుల నుండి పవర్ గ్రిడ్ యొక్క వివిధ స్థాయిలలో వైఫల్యాలను పరిగణించారు. వారి అల్గోరిథం వర్తింపజేస్తే, గ్రిడ్-ఎడ్జ్ పరికరాల యొక్క వివిధ నెట్‌వర్క్‌లు వివిధ దాడులను కరిగించగలవని వారు చూపించారు.
దాడి జరిగినప్పుడు పైకప్పు సౌర ఫలకాలు, EV ఛార్జర్లు, బ్యాటరీలు మరియు స్మార్ట్ థర్మోస్టాట్లు (HVAC పరికరాలు లేదా హీట్ పంపుల కోసం) వంటి గ్రిడ్-ఎడ్జ్ పరికరాలు (HVAC పరికరాలు లేదా హీట్ పంపుల కోసం) నొక్కవచ్చని ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి.
“ఈ చిన్న పరికరాలన్నీ వాటి వినియోగాన్ని సర్దుబాటు చేసే విషయంలో తమను కొంచెం చేయగలవు” అని MIT యొక్క మెకానికల్ ఇంజనీరింగ్ విభాగంలో పరిశోధనా శాస్త్రవేత్త అధ్యయనం సహ రచయిత అను అన్నాస్వామి చెప్పారు. “మేము మా స్మార్ట్ డిష్వాషర్లు, పైకప్పు ప్యానెల్లు మరియు EV లను ఉపయోగించుకోగలిగితే, మరియు మా కలిపి భుజాలను చక్రానికి ఉంచగలిగితే, మేము నిజంగా స్థితిస్థాపక గ్రిడ్ కలిగి ఉండవచ్చు.”
అధ్యయనం యొక్క MIT సహ రచయితలలో ప్రధాన రచయిత వినీట్ నాయర్ మరియు జాన్ విలియమ్స్ ఉన్నారు, ఇండియన్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీ, నేషనల్ రెన్యూవబుల్ ఎనర్జీ లాబొరేటరీ మరియు ఇతర చోట్ల సహా పలు సంస్థల సహకారులు ఉన్నారు.
పవర్ బూస్ట్
బృందం యొక్క అధ్యయనం అనేది మారుతున్న పరిస్థితులకు స్వయంచాలకంగా స్వీకరించడానికి అడాప్టివ్ కంట్రోల్ థియరీ మరియు డిజైనింగ్ సిస్టమ్స్ లో వారి విస్తృత పని యొక్క పొడిగింపు. MIT వద్ద క్రియాశీల-అనుకూల నియంత్రణ ప్రయోగశాలకు నాయకత్వం వహిస్తున్న అన్నాస్వామి, సౌర శక్తి వంటి పునరుత్పాదక ఇంధన వనరుల విశ్వసనీయతను పెంచే మార్గాలను అన్వేషిస్తుంది.
“ఈ పునరుత్పాదకత బలమైన తాత్కాలిక సంతకంతో వస్తుంది, దీనిలో సూర్యుడు ప్రతిరోజూ అస్తమించాడని మనకు ఖచ్చితంగా తెలుసు, కాబట్టి సౌర శక్తి పోతుంది” అని అన్నాస్వామి చెప్పారు. “మీరు కొరతను ఎలా తయారు చేస్తారు?”
వినియోగదారులు తమ సొంత ఇళ్లలో ఎక్కువగా వ్యవస్థాపించే అనేక గ్రిడ్-ఎడ్జ్ పరికరాల్లో సమాధానం ఉండవచ్చని పరిశోధకులు కనుగొన్నారు.
“పంపిణీ చేయబడిన ఇంధన వనరులు చాలా ఉన్నాయి, పెద్ద విద్యుత్ ప్లాంట్ల దగ్గర కాకుండా కస్టమర్‌కు దగ్గరగా ఉన్నాయి, మరియు ఇది ప్రధానంగా డీకార్బోనైజ్ చేయడానికి వ్యక్తిగత ప్రయత్నాల కారణంగా ఉంది” అని నాయర్ చెప్పారు. “కాబట్టి మీరు ఈ సామర్ధ్యం అంతా గ్రిడ్ అంచు వద్ద కలిగి ఉన్నారు. ఖచ్చితంగా మేము వాటిని మంచి ఉపయోగం కోసం ఉంచగలగాలి.”
పునరుత్పాదక వనరుల సాధారణ ఆపరేషన్ నుండి శక్తి తగ్గుదలను ఎదుర్కోవటానికి మార్గాలను పరిశీలిస్తున్నప్పుడు, సైబర్ దాడుల నుండి శక్తి ముంచుల యొక్క ఇతర కారణాలను కూడా బృందం పరిశీలించడం ప్రారంభించింది. ఈ హానికరమైన సందర్భాల్లో, అదే గ్రిడ్-ఎడ్జ్ పరికరాలు fore హించని, లక్ష్య దాడి తరువాత గ్రిడ్‌ను స్థిరీకరించడానికి ఎలా అడుగు పెట్టగలవో వారు ఆశ్చర్యపోయారు.
దాడి మోడ్
వారి కొత్త పనిలో, అన్నాస్వామి, నాయర్ మరియు వారి సహచరులు గ్రిడ్-ఎడ్జ్ పరికరాలను చేర్చడానికి ఒక ఫ్రేమ్‌వర్క్‌ను అభివృద్ధి చేశారు, మరియు ముఖ్యంగా, ఇంటర్నెట్-ఆఫ్-థింగ్స్ (IoT) పరికరాలు, ఒక సందర్భంలో పెద్ద గ్రిడ్‌కు మద్దతు ఇస్తాయి దాడి లేదా అంతరాయం. IoT పరికరాలు ఇంటర్నెట్‌కు కనెక్ట్ అయ్యే సెన్సార్లు మరియు సాఫ్ట్‌వేర్‌ను కలిగి ఉన్న భౌతిక వస్తువులు.
యురేకా (సమర్థవంతమైన, అల్ట్రా-రిసిలియంట్, ఐయోటి-కోఆర్డినేటెడ్ ఆస్తులు) అని పిలువబడే వారి కొత్త ఫ్రేమ్‌వర్క్ కోసం, పరిశోధకులు ఒక రోజు, చాలా గ్రిడ్-ఎడ్జ్ పరికరాలు కూడా ఐయోటి పరికరాలు అవుతాయనే with హతో ప్రారంభిస్తారు, పైకప్పు ప్యానెల్లు, EV ఛార్జర్లు మరియు స్మార్ట్ థర్మోస్టాట్లు వైర్‌లెస్‌గా ఇదే విధంగా స్వతంత్ర మరియు పంపిణీ చేసిన పరికరాల పెద్ద నెట్‌వర్క్‌కు కనెక్ట్ అవుతాయి.
1,000 గృహాల సంఘం వంటి ఇచ్చిన ప్రాంతానికి, ఈ ప్రాంతం యొక్క స్థానిక నెట్‌వర్క్ లేదా మైక్రోగ్రిడ్‌లో నమోదు చేయబడే నిర్దిష్ట సంఖ్యలో IoT పరికరాలు ఉన్నాయని బృందం isions హించింది. ఇటువంటి నెట్‌వర్క్‌ను ఒక ఆపరేటర్ నిర్వహిస్తుంది, అతను సమీపంలోని ఇతర మైక్రోగ్రిడ్ల ఆపరేటర్లతో కమ్యూనికేట్ చేయగలడు.
ప్రధాన పవర్ గ్రిడ్ రాజీపడితే లేదా దాడి చేయబడితే, ఆపరేటర్లు నెట్‌వర్క్‌లోని నమ్మదగిన పరికరాలను నిర్ణయించడానికి పరిశోధకుల నిర్ణయాత్మక అల్గోరిథంను నిర్వహిస్తారు, ఇది దాడిని తగ్గించడంలో సహాయపడుతుంది.
ఈ బృందం సైబర్ దాడి వంటి అనేక దృశ్యాలపై అల్గోరిథంను పరీక్షించింది, దీనిలో ఒక నిర్దిష్ట తయారీదారు చేసిన అన్ని స్మార్ట్ థర్మోస్టాట్లు వారి సెట్ పాయింట్లను ఒకేసారి పెంచడానికి హ్యాక్ చేయబడతాయి, ఇది ఒక ప్రాంతం యొక్క శక్తి భారాన్ని నాటకీయంగా మారుస్తుంది మరియు గ్రిడ్‌ను అస్థిరపరుస్తుంది. పవర్ గ్రిడ్ అంతటా వివిధ స్థాయిలలో మరియు నోడ్‌లలో శక్తి ప్రసారాన్ని ఆపివేసే దాడులు మరియు వాతావరణ సంఘటనలను కూడా పరిశోధకులు పరిగణించారు.
“మా దాడులలో మేము 5 నుండి 40 శాతం శక్తిని కోల్పోతున్నట్లు భావిస్తాము. కొన్ని నోడ్లు దాడి చేయబడుతున్నాయని మేము అనుకుంటాము, మరియు కొన్ని ఇప్పటికీ అందుబాటులో ఉన్నాయి మరియు కొన్ని IoT వనరులను కలిగి ఉన్నాయి, శక్తి ఉన్న బ్యాటరీ లేదా నియంత్రించదగిన EV లేదా HVAC పరికరం, “నాయర్ వివరించాడు. “కాబట్టి, గ్రిడ్‌లోకి ప్రవేశించడానికి లేదా కొరతను తీర్చడానికి వారి డిమాండ్‌ను తగ్గించడానికి అదనపు విద్యుత్ ఉత్పత్తిని అందించడానికి ఆ ఇళ్లలో ఏది అడుగు పెట్టగలదో మా అల్గోరిథం నిర్ణయిస్తుంది.”
వారు పరీక్షించిన ప్రతి దృష్టాంతంలో, అల్గోరిథం గ్రిడ్‌ను విజయవంతంగా పున or ప్రారంభించగలిగింది మరియు దాడి లేదా విద్యుత్ వైఫల్యాన్ని తగ్గించగలదని బృందం కనుగొంది. అటువంటి గ్రిడ్-ఎడ్జ్ పరికరాల నెట్‌వర్క్‌ను ఉంచడానికి కస్టమర్లు, విధాన రూపకర్తలు మరియు స్థానిక అధికారుల నుండి, అలాగే అధునాతన పవర్ ఇన్వర్టర్లు వంటి ఆవిష్కరణలు EV లను గ్రిడ్‌లోకి తిరిగి చొప్పించడానికి వీలు కల్పిస్తాయని వారు అంగీకరిస్తున్నారు.
“స్థానిక విద్యుత్ మార్కెట్ల యొక్క ఈ ఆలోచనకు త్వరితగతిన జరగవలసిన అనేక దశలలో ఇది మొదటిది,” మరియు విస్తరించడానికి విస్తరించబడుతుంది “అని అన్నాస్వామి చెప్పారు. “కానీ ఇది మంచి ప్రారంభం అని మేము నమ్ముతున్నాము.”
ఈ పనికి యుఎస్ డిపార్ట్మెంట్ ఆఫ్ ఎనర్జీ మరియు MIT ఎనర్జీ ఇనిషియేటివ్ మద్దతు ఇచ్చాయి.
