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为什么Esri的公用事业网络模型更适合ADMS

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执行解决方案架构师 UDC

执行解决方案架构师UDC和SAFe®4认证Agilist (SA),汤姆有超过25年的经验,设计和集成围绕GIS和相关技术的公用事业解决方案,…

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  • 2019年7月25日
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本文是《公用事业中的地理信息系统- 2019年夏季特刊》的一部分,点击这里了解更多

Esri公用事业网络电力领域数据模型的结构、连接和遏制关联的新的真实世界建模构造以及终端配置允许电力公司轻松收集和管理驱动许多先进配电管理系统(ADMS)供应商将先进应用推向市场所需的细节。使用连接-边缘连接规则、连接-连接连接规则、跨中连接规则显式建模电力连接的能力,以及指定双向能量流作为终端配置的一部分的能力,允许电力公司使用ArcGIS公用事业网络管理扩展来模拟实际的电力网络配置,而不是几何网络模型支持的传统径向网络配置。例如现代分布式发电/分布式能源(DG/DER)多源电路,通过公用事业网络模型的子网控制器、二次电网、内部变电所电网和输电点网络。其他支持更好的电网模型的新结构是使用组件来模拟开关设备和变压器组,容器来模拟变电站和市中心网络保险库的内部,人孔和鼹鼠。

高级ADMS应用程序支持

下表列出了UDC智能电网参考体系结构提供的通用高级应用程序集的一个子集,这些应用程序目前由许多ADMS供应商提供,或者由UDC智能电网数据存储库启用。这些应用程序以前需要一个高保真GIS模型来驱动它们,或者在参考体系结构数据流图(DFD)中描述的集成中内置工作,如下图1所示。新的Esri公用事业网络电力数据模型支持为支持这些新的高级应用所需的所有电力网络数据建模。

由公用事业网络模型启用的高级应用程序


应用程序功能

典型部署分组

相对效用价值

电压/无功优化(VVO)

4

1

故障定位、隔离和服务恢复(FLISR)—自我修复

5

2

预测故障定位

2

3.

DG/DER监测和控制

3.

4

系统优化

4

5

OMS故障呼叫/停机预测功能

1

6

智能报警

2

7

交换机订单管理(SOM)

2

8

DG连接影响评估与规划

2

9

以可靠性为中心的维护

5

10

基于状态的维护

5

11

预测分析

5

12

DG, PQ和绩效分析

5

13

负载管理与CDM/DR

6

14

负载管理

5

15

甩负荷

6

16

供应恢复

6

17

调度训练模拟器

1

18

应急计划

2

19

风暴中恢复

4

20.

最有价值的ADMS应用是什么?

在所有的ADMS业务案例根据我过去十年的经验,上面提到的前三个应用程序的净现值(NPV)使其他应用程序的价值相形见绌。值得注意的是,领先的ADMS供应商现在提供了50多个高级应用程序。大多数应用都是基于不平衡负载流或电力系统的短路模型。Esri公用事业网络模型使GIS更容易收集和维护驱动这些基础应用程序所需的信息。

4大高价值的adms应用程序

这些ADMS应用程序为公用事业提供了多种优势,包括提高可靠性、安全性和效率,并产生最高的总体NPV。

  1. VVO-允许公用事业公司监控并根据当前负载需求在馈线上注入足够的能量。这一应用带来了每年数十万兆瓦时的实际注入能源节约和社会温室气体效益。
  2. FLISR-允许实用程序自动检测,定位和隔离故障,并提供服务恢复。这大大缩短了中断持续时间,消除了调度中断第一响应者的需要,并可能将中断变成短暂的中断。
  3. 预测故障定位-允许公用事业公司在没有配备FLISR自动化设备的电路上更快地发现和清除故障。现在,公用事业公司需要滚动一个中断第一响应者,但是他被引导到发生故障的地方。这样可以节省恢复受故障影响的客户的时间。可以手动将其隔离,并且可以在进行维修时恢复服务。
  4. DG/DER监测和控制-也称为微电网管理。这使得公用事业公司可以使用可再生能源来潜在地降低其需要提供的峰值需求。它允许公用事业公司更好地管理基准单元输出,并可以使用可调度的DER来削减峰值。它还允许公用事业公司避免建设快速馈线来支持新的DG连接。

增强GIS/ADMS集成

图1:UDC高级ADMS集成数据流程图-点击这里查看大图

正如DFD中所描述的,实用程序通常需要多个源系统来支持所显示的所有ADMS高级应用程序。GIS至少需要将配电变电所中电力变压器的高侧(通过公用网络模型的容器技术)提供给配电变压器,并在配电变压器处按相连接和按相连接客户。如果公用事业公司希望开关订单管理系统(SOM)提供包括馈线源的开关订单,那么它将希望向ADMS提供叶节点电力传输变电站。这些数据可以从能源管理系统(EMS)中重新输入,或者在使用公用事业网络模型的容器技术时作为GIS数据的一部分发送。通常,EMS拥有这些设备,ADMS将使用控制中心间通信协议(ICCP)通过EMS安全来操作叶节点输电变电站中EMS拥有的设备。如果公用事业公司要对二次电网的潮流进行建模,则需要在GIS中将二次电网添加到服务场所或服务地点,作为电力系统电网的一部分,这是公用事业公司对二次电网的最佳实现。

公用事业网络和ADMS -迁移的考虑和好处

值得注意的是,由于大多数GIS实现都没有收集GIS公用事业网络模型支持的数据,公用事业公司应该计划从现有的GIS中进行数据迁移,并进行实地调查,以充分利用Esri公用事业网络模型提供的数据,并根据当前和准确的信息建立他们的ADMS电力系统模型。

增加智能电网功能

下图描述了智能电网可以通过连接模型实现的功能。Esri Utility Network模型启用的功能显示在橙色框中。

图2:Esri公用事业网络模型启用的智能电网功能在橙色框中显示

这张图用来说明为什么引入GIS技术很重要,尽管现有的CAD系统和集成已经为您的实用程序提供了多年的价值。如果您的公用事业公司希望开始采用新的智能电网技术,并使用ADMS管理新电网的运营,那么您需要投资具有连接模型的GIS。Esri公用事业网络模型带来了新的结构,可以正确地模拟现代电力系统上安装和连接的输电、输电环路、输电点网络、变电站连接、变电站电网、一次网络、二次网络和DG/DER多源。

准备ADMS和过渡到Esri的公用事业网络模式

Esri的公用事业网络模型独特地满足了ADMS的需求,增强了ADMS的能力,加强了每个电力公用事业公司的业务案例。它允许公用事业公司建模并收集其电力系统网络的高保真表示,并在将电力系统发送到公用事业公司的ADMS之前,对公用事业网络的电气子网进行电气分析,以检查电力系统。

部署ADMS是一个复杂的多阶段战略过程,您的实用程序具有独特的需求。UDC可以为您的GIS、资产管理系统、移动劳动力管理系统、SCADA、保护和控制设置管理以及电力系统特性管理系统提供ADMS就绪评估。作为评估的一部分,我们帮助客户制定现场调查计划,以收集未来ADMS应用程序所需的信息,这些信息不存在于公用事业的记录系统(sor)中。

UDC正在帮助客户过渡到Esri公用事业网络模型。当前的大部分工作集中在评估数据质量和完整性,并在ADMS实现和向ArcGIS公用事业网络管理扩展的自动化高保真迁移中使数据完整。

点击了解更多ADMS准备和实施支持接触UDC为您的公用事业安排无义务、ADMS或公用事业网络就绪评估。

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讨论
马特·切斯特的照片
马特·切斯特 2019年7月26日

谢谢,汤姆。与以前的工具相比,是否有一种方法可以量化公用事业网络模型给智能电网实施带来的好处?

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汤姆·赫尔默 2019年9月9日

是的,UDC帮助实用程序提供从ArcFM几何网络模型迁移到实用程序网络模型的好处。我们的业务案例模型量化了采用公用事业网络模型和实施相关智能电网技术(如ADMS、DERMS、DRMS、SA/DA和AMI)所带来的运营绩效改进、能源节约和资产管理节约。

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Jon仙童 2019年7月31日

这很好地总结了公用事业网络的技术优势。谢谢你汤姆!

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迈克尔Covarrubias 2019年10月17日

在我看来,新模型正在尝试更多地采用IEC CIM标准来实现良好的网络连接,而不是采用“空间”方法。然而,我觉得需要一个真正的NMM(网络模型管理器)应用程序;对我来说,这些努力似乎是朝着NMM功能迈进了一步。然而,有许多NMM需求是这条路径无法解决的。

马特·切斯特的照片
马特·切斯特 2019年10月17日

Michael,有趣的观点——有哪些NMM需求没有得到解决?

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谢谢汤姆的来信!
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