编者按：皇冠体育大学工程学院的工程教师正在为皇冠体育大学加洛格利工程学院带来前所未有的成功。2023年，美国国家科学基金会（National Science Foundation）宣布，6名工程学院获得了早期职业发展奖（Career），该奖项旨在表彰有潜力在皇冠体育研究中成为学术榜样并学习皇冠体育研究进展的初级教师。
随着世界向更多可再生能源过渡，并应对气候变化的后果，能源基础设施的弹性变得越来越紧迫。皇冠体育皇冠体育研究员保罗·摩西博士，获得了美国国家科学基金会颁发的教师早期职业发展奖，以更好地了解太阳风暴等事件造成的混乱电网干扰如何影响能源基础设施。
1859年的卡灵顿事件是最早记录在案的事件之一，一次极端的太阳耀斑导致全球电报系统陷入混乱。同样地，北极光事件期间产生的磁力可以破坏电网和空间卫星，就像1989年3月在加拿大魁北克发生的那样。
“像北极光这样的太阳事件是由太阳耀斑活动和太阳风引起的地磁风暴造成的。当它撞击大气层时，就会产生电磁干扰，影响电网。”“这已经皇冠体育研究了很长一段时间，但当我们将可再生能源系统结合到这些系统中时，比如太阳能和风能，以及电池存储。在可再生能源丰富的环境中，这些干扰如何影响电网，目前还存在很多知识空白。”
Moses是电气与计算机工程学院的助理教授，他将利用为期五年的CAREER奖来推进对这些类型的混沌电网干扰的皇冠体育研究——它们的潜在物理和特征，考虑到传统电网基础设施中添加的大量可再生能源，以改进有助于防止电网故障的缓解策略。
“我们电网中的许多组件都是基于一个世纪以前的设计原则，比如变压器，它是改变电压的设备。变压器无处不在，几十年内都不会消失，所以我们在某种程度上被这些遗留组件困住了。我们想了解它们如何应对这种可再生能源丰富的环境，以及所有这些干扰，如地磁风暴，这些干扰带来了新的负担和压力，”他说。
摩西预计该项目将分为三个阶段。他正在开发模型和软件来模拟地磁风暴及其对电网的影响。通过模拟遗留能源基础设施组件的老化和地磁风暴的影响，他希望更好地了解对关键组件的寿命和性能的潜在影响，以提高电网的弹性和快速恢复。
摩西说：“当你有太阳能、风能和电池存储时，它必须通过我们所说的逆变器或固态电源转换器连接到电网。”“这带来了新的不确定性，因为这是近年来突然出现的。这种与可再生能源相关的新技术如何与陈旧的基础设施协同工作？电网并不是为这些设备设计的，这增加了新的不确定性。”
该项目的第一阶段旨在了解减轻或防止电网故障的方法，第二阶段是提高对地磁风暴或其他混乱电网干扰引起的电瞬变的检测。
他说：“很多这样的现象很难被发现，直到为时已晚才被忽视，所以下一阶段是更好地检测这些干扰，并试图在问题造成不可逆转的损害之前预测问题。”
第三阶段将皇冠体育研究从计算机模拟转移到实验室，旨在通过实验测试验证模型，这也将为Moses的学生提供参与实验的皇冠体育。
他说：“最终，这个项目旨在降低可持续能源技术整合的风险，实现更强大、更有弹性和自我修复的能源基础设施，为社会带来更大的经济繁荣、健康和生活水平。”
贯穿项目每个阶段的是教育推广，包括为K-12学生开发以stem为导向的教育资源，以获得与电能相关的课程。
项目简介
这个项目,“皇冠体育研究方向：利用可再生能源与易失性逆变器混合的电力系统中的混沌电磁瞬变现象，”由美国国家科学基金会资助，奖号：2237527. 该项目于2月15日开始，预计将于2028年1月31日结束。
切尔西·朱利安，皇冠体育研究与合作副总裁办公室
