Increasing complexity of power grids, growing demand, and requirement for greater reliability, security and efficiency as well as environmental and energy sustainability concerns continue to highlight the need for a quantum leap in harnessing communication and information technologies. This leap toward a “smarter” grid is widely referred to as “smart grid.” A framework for cohesive integration of these technologies facilitates convergence of acutely needed standards, and implementation of necessary analytical capabilities. This paper critically reviews the reliability impacts of major smart grid resources such as renewables, demand response, and storage. We observe that an ideal mix of these resources leads to a flatter net demand that eventually accentuates reliability challenges further. A gridwide IT architectural framework is presented to meet these challenges while facilitating modern cybersecurity measures. This architecture supports a multitude of geographically and temporally coordinated hierarchical monitoring and control actions over time scales from milliseconds and up

چکیده

افزایش پیچیدگی‌ شبکه‌های قدرت، افزایش تقاضا و نیاز به قابلیت اطمینان، امنیت و کارآمدی بیشتر و نیز مسائل محیطی‌ و پایداری، نیاز به یک جهش کوانتومی در فراهم کردن تکنولوژی‌های ارتباطات و اطلاعات را برجسته می‌‌سازد. این جهش به سمت یک شبکه ی "هوشمند تر" به طور گسترده، به عنوان "شبکه هوشمند" یاد می شود. یک چارچوب برای یکپارچه سازی منسجم این تکنولوژی ها، همگرائی استاندارد مورد نیاز فراوان، و اجرای قابلیت‌های تحلیلی ضروری را سهولت می‌‌بخشد. این مقاله نگاه منتقدانه ای به اثرات قابلیت اطمینان منابع شبکه هوشمند عمده مانند منابع تجدید پذیر، پاسخ به تقاضا و ذخیره سازی دارد. مشاهده می‌‌کنیم که یک ترکیب ایده آل از این منابع منجر به یک تقاضای خالص هموارتر می‌‌شود که به تدریج چالش‌های قابلیت اطمینان را برجسته تر می‌‌کند. یک چارچوب ساختاری IT شبکه گستر برای تحقق‌ این چالش‌ها و ساده سازی اندازه گیری‌های امنیت سایبری مدرن ارائه شده هست. این ساختار یک گروه از اقدامات نظارت سلسله مراتبی هماهگ جغرافیایی و زمانی و اقدامات کنترل در مقیاس‌های زمانی از چند میلی‌ ثانیه و بیشتر را پشتیبانی می‌‌کند.

1-مقدمه

پیشرفت‌های موجود در تکنولوژی ارتباطات و اطلاعات همواره توسط صنعت مصرف برای بهبود کارآیی، قابلیت اطمینان و کیفیت خدمات بکار برده شده اند. افزایش پیچیدگی‌ در مدیریت شبکه قدرت باک، نگرانی‌‌های محیط زیست ، پایداری انرژی و استقلال، افزایش تقاضا و جستجوی کیفیت سرویس، نیاز برای یک جهش کوانتومی در کاربرد چنین تکنولوژی هایی را برجسته تر می‌‌کند. این جهش به سمت یک شبکه هوشمند تر به طور گسترده ای تحت عنوان "شبکه هوشمند" یاد می‌‌شود…