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資料時間:2020/2/6     提供者 : 周桂蘭  
 

美國德州伍德鎮電力合作社實施先進數位化的智慧管理系統,改善變電站的檢測效率與準確性


摘要

德州伍德鎮電力合作社(Wood County Electric Cooperative, WCEC)於1938年成立,目前該合作社為9個鎮提供了約37,000公尺的輸配電服務,管理5,000英里以上的線路,監視127英里的傳輸線,並為29個變電站提供了一個計量點,四個分接點和兩個微波站。

為了維護龐大的輸配電管理負載,需耗費大量人力,依賴手動記錄,蒐集儀表數值,根據變電站檢查團隊的日程安排,現場報告通常會延遲一周或更長時間,可能造成決策錯誤和監督的機會。

WCEC需要維護及監測的各種設備,包括氣體斷路器、電路開關、電力變壓器、負載分接開關、電壓調節器、電流和電壓互感器、重合器、真空斷路器、電子控件、儀表和控制室以及變電站組件等。這些材料和組件會隨著時間、加熱和工作壓力而自然惡化、故障增加維護成本。

WCEC意識到缺乏資產管理軟體來追蹤設備生命週期並協助維護。為了回應當今電力市場變革潮流,WCEC開始尋找技術解決方案,以更有效地管理變電站檢查。採用由MinMax Technologies設計和開發的檢查和資產管理軟體(SMART),進行變電站維護和資產可靠性追蹤。

SMART軟體具備兩大功能-計劃排程和設備追蹤,使WCEC運作程序現代化,並使公用事業公司在檢查和監測方法上變得更加主動。計劃程序功能提供設備移動或從服務中移除時的記錄,進而可追蹤檢查區間操作是否順利。

WCEC使用SMART進行每周和每月的變電站檢查、季度下線電子重合閘檢查、追蹤工作單、設備趨勢分析以及過期物品的材料維護等,在第一輪檢查後,來自員工的反饋資訊進行微調以確保系統確實按照既定需求運行。

WCEC並没有要求大量客製化軟體,但MinMax團隊對資訊報告仍然會根據客戶需要進行調整和改進,以強化圖形和圖表的簡化數據分析過程。現在可用的數據已經可以使WCEC更完善地分析其系統,並採取主動的方法進行維護和運營。通過評估性能趨勢並對運行數據進行統計分析,包括變壓器、斷路器、調節器和重合閘,對關鍵性能指標有更準確的了解,增強操作可靠性,同時減少對環境影響並確保完全遵守所有法規要求。


評析

隨著分散式能源( Distributed Energy Resources, DERs)興起,電力部門正在尋求二個大趨勢的定位發展:一是能源組合的靈活性需求;二是在地資源在低壓用戶的靈活性操作,包括分散式發電、儲能、電動車輛及智慧熱能等。

更加分散的能源系統和積極的配電系統營運商(Distribution System Operators, DSOs)模式,意味著傳輸系統營運商(Transmission System Operators, TSOs)和DSO的角色和職責發生了根本性變化,強化系統運營商和用戶之間的訊息與數據交換的頻率和範圍可以降低系統成本。

根據英國於2019年4月出版能源系統躍進研究報告(A Report to Energy Systems Catapult)[2]發現:在完全整合的系統下,優先靈活使用分散式資源以滿足國家及地方尖峰,能夠更協調地使用資源,估計在2050年前可以減少多達70億英鎊的系統成本(92億美元),配電系統營運商可以避免更昂貴的電網更換及維修成本。

我國智慧電網總體規劃方案修正已於2020年3月27日由行政院核定。針對配電自動化已設定目標,希望由現行人工操作檢測改為自動化電腦監測,將饋線事故狀況排除時間由現行50分鐘提升至未來5分鐘內排除故障,加速復電時間(如附圖一所示) [3]。

附圖一、我國智慧電網總體規劃方案修正草案-配電自動化[3]

由現行人工操作檢測改為自動化電腦監測,將饋線事故狀況排除時間由現行50分鐘提升至未來5分鐘內排除故障

配電自動化主要好處是提高運營效率,尤其是在處理檢查結果方面,並且在轉換為數位化資產管理系統時,不僅可以更準確地追踪資產,改進工作流程監控和簡化檢查結果數據分析,而且還可以顯著減少錯誤報告。對檢查數據和設備性能進行趨勢分析,可為公用事業提供優化設備生命週期和維護時間表以及更佳的管理和維護設施所需的訊息。

未來台灣逐步走向電力市場自由化,應建立TSO與各地方的DSO需求之間更有效的協調,隨著電網技術價值的透明度以及靈活性的提升,長期智慧化的電力市場自然會興起。


參考資料

[1]Co-op Improves Substation Inspections with Analytics, T&DWorld, 2020/02/06.https://www.tdworld.com/substations/article/21122319/coop-improves-substation-inspections-with-analytics?utm_source=TW+Smart+Utility&utm_medium=email&utm_campaign=CPS200213003&o_eid=0471H8990823F8U&rdx.ident%5Bpull%5D=omeda%7C0471H8990823F8U&oly_enc_id=0471H8990823F8U

[2]The potential value of DSOs:Lowering cost on a flexible grid, T&DWorld, 2020/02/06. https://www.tdworld.com/overhead-distribution/article/21119734/the-potential-value-of-dsos-lowering-cost-on-a-flexible-grid?utm_source=TW+Energizing&utm_medium=email&utm_campaign=CPS200212020&o_eid=0471H8990823F8U&rdx.ident%5Bpull%5D=omeda%7C0471H8990823F8U&oly_enc_id=0471H8990823F8U

[3]智慧電網推動現況及未來規劃,行政院第3675次會議,2019/11/07.


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