当你现代化电网优化它

美国另一个是由于基础设施从美国土木工程师协会的成绩单。年级的美国电力行业获得2009年、2013年和2017年是低于平均水平,但实用程序正在努力提高。

公用事业现在花费大约每年1000亿美元在电网升级。这并不奇怪当你考虑,44%的受访者Black & Veatch 2019调查名叫老化的基础设施主要担心根据全国州议会会议的,估计有60%的美国分布线超过50年的预期寿命。

鉴于电网现代化的庞大规模,公用事业公司应该考虑更多的不仅仅是为新的替换旧设备。他们也应该寻求优化网格随着每次更新和升级。

那么,什么是网格优化?你不会找到一个行业标准来定义它,但至少一个优化分配系统将帮助公用事业实现这些目标:最小化技术损失,延长分配资产寿命,提高电能质量和供应,降低运营费用,提高可靠性,改善电能质量。

技术损失最小化
技术线等造成的损失能量消散在导体,在传输设备,sub-transmission和配送线路,变压器和磁损失在美国电力传输和分配(T&D)网络能够平均一些每年5%的速度在2014年和2018年之间据美国能源信息管理局。在一个优化的系统,减少损失。

这里有一个例子,如何工作与相位不平衡。理想情况下,客户在配电线路之间平衡,B和C阶段的导体电路。构建电路时,效用工程师假定人们在同一个小区的消费模式是相似的,但随着时间的推移,可能会发生变化。例如,房屋在电路添加电动汽车充电负荷。或者一个邻居有池,另一个安装一个空调耗电。最终,电路经常遭受相位不平衡。

一个研究趣味的2014发现增加相位不平衡从0到15%提高技术行大约损失大约80千瓦到100千瓦的测试用例分配系统。这相当于增加了25%。“同样的研究表明,千瓦的损失分布线成指数增加的百分比相不平衡。例如,相位不平衡增加了线损失37.5% ~ 80 kw ~ 150千瓦,相当于增加87.5%左右,“一份报告指出由美国能源部橡树岭国家实验室。

扩展分配资产生命
不仅是线损失浪费的能量本身,正如上面介绍的那样,他们也与热量的产生,从而影响资产生命。具体地说,这是关于欧姆损失,指结果电阻的电阻加热电线。你可能熟悉I2R损失,意义损失=电流的平方乘以电阻。I2R损失,产生更多的热量,更实用的生活设备恶化。当工具仪器电路定期跟踪加载与载流容量的评级,他们不仅可以减少损失相失衡也采取措施避免过早失败的资产。

改善电能质量和供应
有两个工作一个电力公司不能逃避:提供足够的电力来满足需求和交付它有足够的质量不伤害客户的设备。

电能质量公用事业将越来越难以维持与分布式能源资源的增殖。变量代可以创建快速和局部电压波动,而逆变器太阳能安装系统上可以创建谐波。谐波是同步信号的基频网络。逆变器使用脉冲宽度调制切换到太阳能电池阵列的直流电转换为交流电。这些设备开关以如此高的速度,他们不断产生谐波可能损害两个实用程序和客户设备。

降低运营费用
也便宜,以防止通过预见性维护,停机是急于人员为恢复一旦人们开始调用实用程序,因为权力。先发制人的维护消除故障定位想工作和恢复时间,加上它减少了加班的人员需要被称为在值班期间解决紧急停机。

一个很好的例子涉及到变电站监控。电力公司通常不监控变电站,仅仅因为改造他们监控和数据采集(SCADA)的监控解决方案是昂贵的,需要好几年的时间计划和建造。但没有监控,电力公司是盲目,不知道发生了什么在变电站直到停机或有其他问题发生。

这是一个领域网格监控智能电网组成的传感器和预测网格®分析可以帮助网络运营商提供SCADA-equivalent可见性,以及在紧急情况下更大的灵活性和价值。在2015年的夏天,热浪期间为例,主要终端设备能源的一个变电站开火导致损失的能力超过10000的客户总部效用。

在这个案例研究中,所述终端设备使用智能电网传感器收集的数据,被部署在变电站监控系统的负载和便携式以接近实时的分布式能源资源。加载数据允许终端设备工程师快速识别问题和安全执行切换。

提高可靠性
实用程序已经实现先进的计量基础设施往往电能质量数据-电压和电流在电网边缘通过先进的米。这是有用的,但它是不够的。要真正优化您的系统,您需要内联沿馈线电压和电流的值。

工程模型的电路是分销网络的规划和管理的关键。虽然最初创建模型和复杂的建模工具和重要的工程工作,电路和负载可以显著发展随着时间的推移,特别是各级越被添加到系统。保持电路操作优化、态势感知是必要的,和工程模型需要保持最新。然而,收集数据更新和维护这些模型可以是一个劳动密集型和耗时的任务使用传统工具和很难跟上变化。

在最近的一次会议上,一个实用程序执行了这一挑战房间里的其他管理人员和工程师,由他的听众的人。“举起你的手如果你认为你很准确的数据模型的电路,”他问道。没有手举了起来。该实用程序执行在讲台上也没有举手。

的观点是,每个人都意识到实用电路的数据模型往往缺乏拥有足够、及时、准确的数据。智能电网传感器解决问题,因为他们可以简单和廉价地放置在多个点上一个电路,他们会不断监测条件。

改善电能质量
系统中无功功率- var -代表浪费了网络上的能力。与今天的智能电网传感器,现在你可以得到负载、电压和VAR概要文件在电路。然后,通过分析建模,您可以确定保证功率因素校正电路以及可能需要多少千乏给定线段。

此外,其他设备可以帮助公用事业调节无功功率。巩固爱迪生,例如,运行一年测试,减少无功功率需求33变电站在皇后区9.9%通过先进的负载利用兑换。这增加了1%的功率因数和削减4500兆瓦小时的系统能量损失,保存工具每年约340000美元的能源成本。

在另一起案件中,效用工程师意识到备份线路去医院不能够携带满载,不得不reconductored的初始估计成本为400万美元。希望避免这种牺牲,一个工程师重新分析备份电路和意识到安装三个电容器银行在某些地方会减少损失足够的备份馈线接额外的装载要求支持医院。修改后的升级只低于$ 50 k。

这告诉我们什么呢?有很多方法良好的能见度和优化您的系统的性能——无论是使用智能电网传感器或设备负载利用兑换和电容器等银行。许多问题可以简单地通过优化电路,以便解决资本可以转向其他电网现代化项目的效用。

本·富兰克林曾经说过:“一个知识投资,支付的最佳利益。”When you’re moving forward with grid modernization, adding smart grid sensors are a great early move. With them, you can more effectively build a modern grid that’s optimized for today and tomorrow’s challenges.