在一项新研究中，来自德克萨斯A＆M大学和工业的研究人员设计了一种智能技术，可以帮助公用事业公司更好地为受到停电影响的社区提供服务。
研究人员说，他们的单个设备通过改善家用太阳能系统和电网之间的能源输送来起作用。
“我们的创新使太阳能消费者较少依赖外部电网。相同的技术还使公用事业公司可以控制能源分配，这在暴风雨和其他自然灾害引起的电力中特别有用，”电气和计算机工程系教授Le Xie博士说。“因此，对于消费者和公用事业公司来说，这都是双赢的情况。”
该研究在线发表在电气和电子研究所工程师的新兴和电力电子主题在四月份。
在过去的十年中，太阳能电池板的成本急剧下降，鼓励了更多的家庭采用太阳能系统。在这些房屋中，屋顶太阳能电池板生成的电流在电力准备好用于住宅使用和充电太阳能备用电池之前被送入逆变器。另一组电源电子设备将太阳能电池板和电池连接回电网。
这些连接确保房屋始终连接到网格，只要网格功能正常。白天，房屋消耗更多的太阳能，并提供任何过量的能量。晚上，房屋从网格中吸收电。
研究人员指出，这些常规系统有很多缺点。由于电源线或过载损坏，网格中的任何电压波动都会影响房屋中的连接设备。
他们还说，从太阳能房屋中注入网格的电流可能具有某些不规则性（称为谐波），从而影响电网内部的功率质量。
研究人员说，另一个相关的问题是，公用事业公司几乎无法做到限制太阳能房屋消耗的电力电量。在自然灾害中，这种缺点尤其有害，因为其他社区或基本服务（例如医院）需要能源支持。
“目前，没有适当的系统来规范或限制能源消耗，”电气和计算机工程系的TI Analog Engineering III教授Prasad Enjeti博士说。“具有太阳能系统的最终用户继续从电网中吸收电力，因为公用事业公司无法控制它。”
与传统的太阳能系统不同，涉及许多电子设备可以从网格中来回连接，研究人员将单个设备（称为电力电子智能在网络边缘或松树上）组合在一起。
该设备安装在房屋外面，有三个主要连接：一个通往房屋，一台进入公用事业网格，另一台到太阳能电池板和电池上。松树可以控制这些方向的任何一个方向的电流。
“这个设备就像智能电路路由器，Enjeti说。“它调节网格电压，集成了本地生产的太阳能，并智能地管理和路由各个方向。”
研究人员设计了此设备也可以编程，以便像公用事业公司这样的授权外部用户可以控制到达太阳能房屋的电网电量。Enjeti表示，安装在不同房屋的松树系统也可以进行编程以相互交流以及分销操作员。
为了测试松树网络是否按照设想的方式运行，研究人员建立了硬件原型，并对混合社区进行了广泛的计算机模拟，其中一些房屋有松树系统，而另一些房屋则没有。
硬件性能以及模拟表明，带有松树系统的房屋具有更干净，更稳定的电压。在网格水平上，这些房屋的注入电压也稳定，因为松体系统也在调节这一点。
“松树系统可以动态，实时向公用电网注入不同的电压支持。因此，公用事业公司不需要花费数百万美元购买电容器库来支撑整个馈线的电压，”Xie说。“在停电期间，Pine允许房屋自给自足并有效地利用其太阳能。该技术还允许公用事业公司无线指示Pine Systems限制网格电流以太阳能驱动的房屋并将其重定向到其他受影响的地区。“
Pine Technology由Enjeti，XIE，Xie和P. R. Kumar博士共同发明，电气和计算机工程系教授兼杰出教授以及计算机工程学院的工程学院主席。
这项研究的其他贡献者包括计算机科学与工程部的豪尔赫·拉莫斯·鲁斯（Jorge Ramos-Ruiz）；欧洲杯线上买球来自国家可再生能源实验室的Bin Wang博士和Dominion Energy的Hung-Ming Chou博士。
