BG&E повышает надёжность распределительной системы Smart Grid

Page 1
background image

Page 2
background image

30

Январь–февраль 2013

  

|

  

www.tdworld.com, www.tdworld.ru

Установка

 

устройств

 GridSense LineTracker LT40 

на

 

линию

 

под

 

напряжением

.

Устройство

 DataPac 

с

 

питанием

 

от

 

аккуму

-

лятора

 

работает

 

как

 

шлюз

 

для

 

устройств

 

LT40 

и

 

включает

 

внутренний

 

модем

 

для

 

свя

-

зи

 

с

 

головной

 

системой

.

МОНИТОРИНГ

 и Контроль

BG&E повышает 
надёжность 
распределительной системы 
Smart Grid

Разработанные компанией методы позволяют 
оптимизировать размещение индикаторов 
закороченной цепи на линии.

Пол Дж. Фрей (Paul J. Frey), Александр Вукоевич (Aleksandar Vukojevic) и Майкл С. Смит 
(Michael S. Smith),

 Baltimore Gas and Electric

Э

нергокомпания

 

устанавливает

 

индикаторы

 

ко

-

роткого

 

замыкания

 (fault circuit indicators — FCI) 

в

 

свои

 

распределительные

 

сети

 

на

 

протяжении

 

более

 

чем

 

двух

 

десятилетий

После

 

возникно

-

вения

 

короткого

 

замыкания

как

 

правило

оперативно

-

ремонтная

 

бригада

 

компании

 

выезжает

 

на

 

место

 

уста

-

новки

 FCI 

и

 

осматривает

 

его

чтобы

 

узнать

смогло

 

ли

 

устройство

 

обнаружить

 

замыкание

Затем

 

бригада

 

осма

-

тривает

 

питающую

 

линию

 

выше

 

и

 

ниже

 

установленного

 

на

 

ней

 

устройства

в

 

зависимости

 

от

 

данных

 FCI.

Большая

 

часть

 FCI, 

установленных

 

за

 

последние

 

два

 

десятилетия

не

 

оборудована

 

устройствами

 

свя

-

зи

поэтому

 

операторы

 

системы

 

не

 

могут

 

получать

 

от

 

них

 

информацию

Кроме

 

того

эти

 

устройства

 

не

 

раз

-

личают

 

постоянные

 

и

 

временные

 

замыкания

и

 

иногда

 

после

 

возникновения

 

замыкания

ещё

 

до

 

прибытия

 

оперативно

-

ремонтной

 

бригады

происходит

 

их

 

переза

-

грузка

,

Развитие

 

технологии

 

и

 

систем

 

связи

 

сделало

 

воз

-

можным

 

создание

 FCI 

с

 

усовершенствованными

 

ха

-

рактеристиками

 

и

 

возможностями

 

связи

Современные

 

FCI — 

это

 

недорогие

 

сенсорные

 

устройства

которые

 

легко

 

интегрируются

 

в

 

энергосистему

 

компании

Эти

 

устройства

 

можно

 

устанавливать

 

на

 

линии

 

электропе

-

редачи

 

при

 

помощи

 

стандартной

 

штанги

 

для

 

работы

 

под

 

напряжением

Это

 

очень

 

удобно

поскольку

 

датчи

-

ки

 

можно

 

легко

 

снять

 

для

 

проведения

 

их

 

осмотра

 

или

 

перемещения

 

на

 

другой

 

участок

.


Page 3
background image

31

www.tdworld.ru, www.tdworld.com

  

|

  

Январь–февраль 2013

Питающая

 

линия

 

Дувр

 7639 

с

 

оптимальным

 

размещением

 FCIs.

МОНИТОРИНГ

 и Контроль

Связь

 

как

 

ключевой

 

фактор

За

 

последнее

 

десятилетие

 

многие

 

энер

-

гокомпании

 

стали

 

применять

 

различные

 

методы

 

и

 

приложения

 

по

 

автоматизации

 

распределительных

 

систем

, FCI 

позволя

-

ют

 

персоналу

 

энергокомпаний

 

определять

 

место

 

повреждения

 

быстрее

что

 

повышает

 

надёжность

 

системы

В

 2011 

году

 

компания

 

Baltimore Gas and Electric (BG&E) 

разработа

-

ла

 

пилотный

 

проект

 

для

 

распределительной

 

системы

 Smart Grid 

из

 

шести

 

испытательных

 

питающих

 

линий

 

с

 

тремя

 

главными

 

целями

:

• 

применить

 

управление

 

напряжением

/

ре

-

активной

 

мощностью

что

 

позволит

 

сокра

-

тить

 

энергопотребление

;

• 

установить

 

контроллеры

 

конденсаторной

 

батареи

 

с

 

возможностью

 

осуществления

 

двухсторонней

 

связи

что

 

повысит

 

надёж

-

ность

 

полевого

 

конденсатора

;

• 

уменьшить

 

индекс

 

средней

 

продолжи

-

тельности

 

отключений

 

одного

 

потребите

-

ля

 (customer average interruption duration 

index — CAIDI) 

путём

 

установки

 FCI 

с

 

функциональной

 

возможностью

 

дистан

-

ционного

 

уведомления

.

В

 

настоящее

 

время

 

в

 

распределительной

 

сети

 BG&E 

установлены

 FCI 

различных

 

ти

-

пов

Некоторые

 FCI 

являются

 

неотъемлемой

 

частью

 

оборудования

 

сети

 (

распределитель

-

ного

 

устройства

 

на

 

бетонной

 

подушке

), 

в

 

то

 

время

 

как

 

другие

 FCI 

устанавливаются

 

на

 

стратегически

 

важных

 

участках

 

для

 

более

 

бы

-

строго

 

определения

 

места

 

повреждения

  (

на

 

подземной

 

кабельной

 

линии

). 

Тем

 

не

 

менее

 

подавляющее

 

большинство

 

таких

 FCI 

спо

-

собны

 

регистрировать

 

только

 

локальные

 

повреждения

В

 

рамках

 

проекта

 Smart Grid 

в

 

целях

 

улучшения

 CAIDI 

BG&E 

установила

 

в

 

свои

 

распределительные

 

системы

 

FCI 

с

 

модулями

 

связи

 

и

 

возможностью

 

дистанционно

-

го

 

уведомления

чтобы

 

узнать

сможет

 

ли

 

применение

 

этих

 

устройств

 

с

 

усовершенствованными

 

функциональ

-

ными

 

возможностями

 

повысить

 

надёжность

 

распреде

-

лительной

 

системы

.

Для

 

успешной

 

установки

 

и

 

ввода

 

в

 

эксплуатацию

 FCI 

на

 

шести

 

питающих

 

линиях

 BG&E 

разработала

 

трёх

-

этапный

 

процесс

включающий

 

выбор

 

типа

 

устанавли

-

ваемых

 FCI, 

разработку

 

новой

 

методологии

 

для

 

опреде

-

ления

 

оптимального

 

количества

 

и

 

мест

 

установки

 FCI, 

а

 

также

 

анализ

 

экономической

 

эффективности

 

и

 

расчёт

 

окупаемости

 

капиталовложений

 

по

 

дисконтированным

 

затратам

.

Выбор

 

типа

 

устанавливаемых

 FCI

В

 

настоящее

 

время

 

в

 

продаже

 

имеются

 FCI 

несколь

-

ких

 

типов

все

 

они

 

различаются

 

по

 

объёму

 

и

 

характе

-

ру

 

информации

которая

 

может

 

быть

 

передана

 

в

 

офис

 

энергокомпании

а

 

также

 

по

 

системам

 

связи

применяе

-

мым

 

для

 

передачи

 

и

 

получения

 

данных

.

На

 

первом

 

этапе

 

проекта

 BG&E 

провела

 

оценку

 FCI 

по

 

определённым

 

параметрам

Двумя

 

важнейшими

 

па

-

раметрами

 

были

 

мощность

необходимая

 

для

 

надёж

-

ной

 

работы

 FCI, 

и

 

оптимальный

 

объём

 

информации

отправляемой

 FCI, 

требующийся

 

для

 

успешного

 

опре

-

деления

 

места

 

повреждения

.

Энергосистема

 BG&E 

включает

 

в

 

себя

 

более

 

600 

питающих

 

линий

 

с

 

установленными

 

системами

 

об

-

наружения

локализации

 

и

 

устранения

 

повреждений

 

(fault detection, isolation and restoration — FDIR), 

и

 

пять

 

из

 

шести

 

испытательных

 

питающих

 

линий

 

оборудованы

 

FDIR. 

В

 

зависимости

 

от

 

конструкции

 

устройств

 

для

 

нор

-

мальной

 

работы

 FCI 

могут

 

потребоваться

 

первичные

 

токи

 

выше

 30 A, 

а

 

значит

возникают

 

трудности

 

с

 

раз

-

мещением

 

этих

 

устройств

 

на

 

питающих

 

линиях

 

с

 FDIR, 

так

 

как

 

в

 

оптимальном

 

месте

 

установки

 FCI 

такая

 

на

-

грузка

 

не

 

наблюдается

 

на

 

протяжении

 

всего

 

дня

Также

 

из

 

большого

 

объёма

 

всей

 

информации

которую

 

могут

 

передавать

 FCI, 

следует

 

выделить

 

ту

которая

 

действи

-

тельно

 

необходима

 

операторам

 

системы

.

Для

 

своего

 

пилотного

 

проекта

 Smart Grid BG&E 

при

-

менила

 FCI, 

произведённые

 

двумя

 

различными

 

компа

-

ниями

: Cooper Power Systems — 

для

 

воздушных

 

линий

 

и

 

GridSense — 

для

 

воздушных

 

и

 

подземных

 

линий

К

 

тому

 

времени

 BG&E 

использовала

 

продукцию

 OutageAdvisor 

компании

 Cooper Power Systems 

уже

 

на

 

протяжении

 

не

-

скольких

 

лет

хотя

 

устройства

установленные

 

в

 

поле

были

 

способны

 

обнаруживать

 

место

 

только

 

локального

 

повреждения

.

Решение

 OutageAdvisor 

с

 

функциональной

 

воз

-

можностью

 

дистанционного

 

уведомления

осущест

-

вляющее

 

связь

 

по

 

сети

 Verizon, 

позволило

 

повысить

 

эффективность

 

действующей

 

платформы

 Yukon, 

при

-

меняемой

 

для

 

управления

 

конденсаторной

 

батареей

Эти

 FCI 

регистрируют

 

высокий

 

уровень

 

изменения

 

тока

 

с

 

последующим

 

обесточиванием

что

 

инициирует

 

собы

-

тие

Спустя

 

некоторое

 

время

необходимое

 

для

 

сраба

-


Page 4
background image

32

Январь–февраль 2013

  

|

  

www.tdworld.com, www.tdworld.ru

МОНИТОРИНГ

 и Контроль

Трой

 

Ролен

 (Troy Rolen), 

техник

отвечающий

 

за

 

качество

 

напряже

-

ния

 

в

 

системе

 

автоматизации

 

распределительной

 

сети

устанав

-

ливает

 

устройство

 GridSense TIQ 

на

 

распределительное

 

устрой

-

ство

 

на

 

бетонной

 

плите

.

Устройство

 GridSense TIQ (1) 

на

 

распределительном

 

устройстве

 

на

 

бетонной

 

плите

 

с

 

катушками

 

Роговского

 (2), 

датчики

 

температу

-

ры

 

кабеля

 (3), 

трансформаторы

 

тока

 (4) 

и

 

система

 

связи

 On-Ramp 

Wireless (5).

4

3

5

2

1

тывания

 

устройств

 

защиты

датчик

 

определяет

 

харак

-

тер

 

отказа

 (

является

 

ли

 

он

 

временным

 

или

 

постоянным

и

 

передаёт

 

эти

 

данные

 

на

 

сервер

 Yukon. 

Кроме

 

того

имеется

 

индикатор

 

локального

 

замыкания

который

 

сообщает

 

оперативно

-

ремонтной

 

бригаде

 

о

 

том

что

 

датчики

 

зафиксировали

 

замыкание

Уведомление

 

о

 

на

-

ступлении

 

события

 

передаётся

 

посредством

 

отправки

 

SMS-

сообщений

 

и

 

электронных

 

писем

.

GridSense 

предложила

 

ряд

 

решений

 

по

 

мониторингу

 

воздушных

 

и

 

подземных

 

питающих

 

линий

Для

 

воздуш

-

ной

 

линии

 BG&E 

применила

 

решение

 LineIQ 

с

 

системой

 

сотовой

 

связи

Датчики

 LineIQ 

легко

 

устанавливаются

 

и

 

могут

 

осуществлять

 

измерения

 

тока

 

и

 

напряжения

направление

 

замыкания

форму

 

сигнала

 

замыкания

профиль

 

нагрузки

коэффициент

 

мощности

статус

 

и

 

со

-

стояние

 

линии

температуру

 

окружающей

 

среды

 

и

 

про

-

вода

а

 

также

 

регистрировать

 

события

 

с

 

указанием

 

вре

-

мени

 

их

 

наступления

Данная

 

информация

 

оказалась

 

чрезвычайно

 

полезной

поскольку

 

после

 

возникновения

 

повреждения

 

на

 

одной

 

из

 

питающих

 

линий

 

с

 

нескольки

-

ми

 

установленными

 

на

 

ней

 

датчиками

 LineIQ 

анализ

 

по

-

лученных

 

данных

 

позволил

 

определить

 

место

 

повреж

-

дения

 

с

 

точностью

 

в

 

несколько

 

сотен

 

футов

.

Для

 

подземных

 

питающих

 

линий

 

компания

 

примени

-

ла

 TransformerIQ 

и

 

систему

 

связи

разработанную

 On-

Ramp Wireless. 

Преимуществом

 

решения

 TransformerIQ 

является

 

то

что

 

питание

 

трансформатора

 

тока

 

осу

-

ществляется

 

по

 

изолированным

 

кабелям

 

без

 

необ

-

ходимости

 

использования

 

аккумулятора

 

в

 

качестве

 

источника

 

питания

Среди

 

функциональных

 

возмож

-

ностей

 TransformerIQ — 

генерация

 

отчётов

 

об

 

отказах

 

и

 

отключениях

 

по

 

принципу

 

исключения

мониторинг

 

трёхфазной

 

нагрузки

 

с

 

дополнительными

 

контрольны

-

ми

 

точками

 

на

 

питающей

 

линии

регистрация

 

среднего

 

или

 

эффективного

 

значения

 

нагрузки

 

каждые

 12 

минут

сигнализация

 

по

 

напряжению

 

и

 

коэффициенту

 

мощно

-

сти

 

о

 

перенапряжении

/

выбросе

 

напряжения

индикация

 

амплитуды

 

и

 

фазы

 

при

 

отказах

 

более

 

чем

 

двух

 

циклов

а

 

также

 

мониторинг

 

температуры

 

кабеля

 

и

 

трансформа

-

торного

 

масла

.

BG&E 

разместила

 

оборудование

 

внутри

 

рас

-

пределительного

 

устройства

 

и

 

трансформаторов

 

на

 

бетонной

 

подушке

Мониторинг

 

трансформаторного

 

масла

 

оказался

 

весьма

 

полезной

 

функциональной

 

возможностью

В

 

ходе

 

установки

 

и

 

ввода

 

в

 

эксплу

-

атацию

 

датчик

 

температуры

 

масла

 

показывал

 

зна

-

чения

превышающие

 

стандартные

что

 

позволяло

 

выявлять

 

неисправность

 

трансформатора

 

и

 

устра

-

нять

 

её

 

до

 

повреждения

 

трансформатора

таким

 

об

-

разом

промышленный

 

потребитель

 

не

 

испытывал

 

неудобств

 

в

 

связи

 

с

 

нежелательными

 

отключениями

 

электроэнергии

.

Оптимальное

 

размещение

 FCI

Для

 

определения

 

оптимального

 

числа

 

и

 

мест

 

установки

 FCI 

на

 

шести

 

испытательных

 

линиях

 

спе

-

циалисты

 BG&E 

разработали

 

новую

 

методологию

используя

 

свой

 

опыт

 

и

 

знания

.

Когда

 

на

 

распределительной

 

линии

 

происходит

 

КЗ

срабатывают

 

устройства

 

защиты

 

и

 

управления

которые

 

его

 

изолируют

Затем

 

срабатывают

 

устрой

-

ства

 

АПВ

-

системы

 

автоматизации

 

распределения

являющиеся

 

частью

 FDIR, 

благодаря

 

чему

 

сокраща

-

ется

 

число

 

отключённых

 

потребителей

.

Далее

 

применение

 

этой

 

новой

 

методологии

 

вы

-

бора

 

оптимальных

 

мест

 

установки

 FCI 

описывается

 

на

 

примере

 

питающей

 

линии

 7639, 

идущей

 

от

 

под

-

станции

 

Дувр

Данная

 

линия

 

оборудована

 

двумя

 

си

-

стемами

 

автоматизации

 

распределения

нормально

 

замкнутыми

 

реклоузерами

 

и

 

тремя

 

нормально

 

разом

-

кнутыми

 

секционными

 

реклоузерами

.

На

 

первом

 

этапе

 

происходил

 

сбор

 

исторической

 

ин

-

формации

 

по

 CAIDI 

для

 

каждой

 

из

 

питающих

 

линий

а

 

также

 

данных

 

о

 

повреждениях

 

воздушных

 

и

 

подземных

 

кабельных

 

линий

В

 

качестве

 

основания

 

для

 

определе

-

ния

 

значения

 

средней

 

продолжительности

 

отключения

 

потребителей

 

применили

 

данные

 CAIDI 

за

 

последние

 

пять

 

лет

Далее

 

питающую

 

линию

 

разделили

 

на

 

зоны

 

по

 

числу

 

установленных

 

реклоузеров

 

распределитель

-


Page 5
background image

33

www.tdworld.ru, www.tdworld.com

  

|

  

Январь–февраль 2013

МОНИТОРИНГ

 и Контроль

Таблица

 1. 

Ожидаемая

 

оптимальная

 

средняя

 

продолжительность

 

отключения

 

и

 CAIDI 

в

 

зависимости

 

от

 

установленных

 

индикаторов

 

закороченной

 

цепи

Число

 

участков

 

для

 

установки

 FCI

0

1

2

3

4

5

Ожидаемая

 

средняя

 

продолжительность

 

отключения

 (

о

.

е

.)

0,861

0,745

0,655

0,582

0,537

0,526

CAIDI

1,000

0,885

0,794

0,721

0,676

0,665

FCI

10—12

10—12

20—21

2—3

12—14

20—21

2—3

12—14

20—21
22—23

2—3

12—14

20—21
22—23
25—26

Табл

. 2. 

Результаты

 

анализа

 

экономической

 

эффективности

 

для

 

определённой

 

совокупности

 

предположений

 

относительно

 

значений

приведённых

 

в

 

табл

. 1.

Число

 

комп

-

лектов

FCI 

Прибыль

Предотвра

-

щённые

 

затраты

Суммарная

 

выгода

Суммарные

 

затраты

Чистая

 

экономия

 

для

 

системы

1

0,433

0,516

0,948

0,437

0,511

2

0,774

0,922

1,696

0,719

0,977

3

1,050

1,250

2,300

1,000

1,300

4

1,221

1,453

2,673

1,281

1,392

5

1,260

1,500

2,760

1,562

1,197

ной

 

системы

Данные

 

о

 

по

-

вреждениях

 

собирались

 

для

 

всей

 

питающей

 

линии

 

и

 

для

 

каждой

 

из

 

её

 

зон

разделён

-

ных

 

на

 

участки

 

по

 

количеству

 

узлов

.

Каждый

 

участок

 

был

 

оха

-

рактеризован

 

по

 

протяжён

-

ности

 

в

 

милях

процентному

 

соотношению

 

протяжённо

-

сти

 

воздушной

 

и

 

подземной

 

линий

а

 

также

 

числом

 

об

-

служиваемых

 

потребителей

Наконец

была

 

выведена

 

формула

эквивалентная

 

CAIDI, 

для

 

расчёта

 

среднего

 

времени

 

отключения

 

потре

-

бителя

 

на

 

одну

 

питающую

 

линию

 

по

 

числу

 

зон

времени

 

отключения

 

потребителя

 

в

 

определённой

 

зоне

вероят

-

ности

 

возникновения

 

повреж

-

дения

 

в

 

каждой

 

зоне

 

и

 

общего

 

числа

 

потребителей

обслу

-

живаемых

 

питающей

 

линией

.

Время

 

отключения

 

потребителя

 

в

 

каждой

 

зоне

 

рассчитывалось

 

по

 

времени

 

на

 

выдачу

 

задания

 

оперативно

-

ремонтной

 

бригаде

 

при

 

возникновении

 

по

-

вреждения

времени

 

реагирования

 

бригады

осмотра

 

питающей

 

линии

 

и

 

устранения

 

повреждения

Предпо

-

лагалось

что

 FCI 

должны

 

были

 

значительным

 

обра

-

зом

 

сократить

 

время

 

осмотра

 

питающей

 

линии

что

 

и

 

произошло

однако

 

также

 

удалось

 

на

 

несколько

 

минут

 

сократить

 

время

 

выдачи

 

задания

 

бригаде

.

На

 

основании

 

исторических

 

данных

 

по

 

надёжности

числу

 

повреждений

причинам

 

их

 

возникновения

 

и

 

чис

-

лу

 

устройств

 

защиты

 

в

 

одной

 

зоне

 

был

 

прове

-

дён

 

анализ

 

с

 

целью

 

определения

 

вероятности

 

возникновения

 

повреждения

 

в

 

каждой

 

зоне

Обычно

 

доступ

 

к

 

историческим

 

данным

 

при

 

определении

 

места

 

повреждения

 

затруднён

и

 

даже

 

если

 

бы

 

эта

 

информация

 

была

 

доступна

она

 

была

 

бы

 

недостаточной

 

для

 

проведения

 

анализа

 

такого

 

рода

.

Однако

 

эта

 

проблема

 

была

 

решена

Для

 

любого

 

необходимого

 

числа

 FCI 

анализ

 

прово

-

дился

 

с

 

применением

 

метода

 

имитационного

 

моделирования

 

Монте

-

Карло

 

и

 

метода

 

поиска

 

экстремума

 

для

 

случайных

 

мутаций

 

с

 

целью

 

расчёта

 

ожидаемого

 

времени

 

отключения

про

-

гнозирования

 CAIDI, 

проведения

 

анализа

 

эко

-

номической

 

эффективности

 

и

 

расчёта

 

окупае

-

мости

 

капиталовложений

 

по

 

дисконтированным

 

затратам

.

Сначала

 

для

 

расчёта

 

ожидаемой

 

сред

-

ней

 

продолжительности

 

отключения

 (average 

outage time — AOT) 

и

 

его

 

сравнения

 

со

 

средним

 

значением

 CAIDI 

за

 

период

 

в

 

пять

 

лет

 

анализ

 

был

 

проведён

 

для

 

системы

 

без

 FCI. 

Это

 

было

 

необходимо

поскольку

 

анализ

 

проводился

 

с

 

применением

 

средних

 

значений

 

определённых

 

параметров

  (

таких

 

как

 

частота

 

возникновения

 

повреждений

 

для

 

воздушной

 

или

 

подземной

 

кабельной

 

линии

 

или

 

время

необходимое

 

ре

-

монтной

 

бригаде

 

для

 

выезда

 

и

 

устранения

 

повреждения

). 

Разницу

 

в

 

полученных

 

двух

 

значениях

 

в

 0,139 

о

.

е

учли

 

в

 

последующем

 

при

 

прогно

-

зировании

 CAIDI 

для

 

любого

 

необходимого

 

числа

 FCI. 

За

-

тем

 

для

 

анализа

 

тех

 

же

 

па

-

раметров

 

применили

 

метод

 

имитационного

 

моделирова

-

ния

 

Монте

-

Карло

 

с

 

примене

-

нием

 

закона

 

распределения

 

вероятностей

в

 

результате

 

полученная

 

разница

 

между

 

значениями

 AOT 

и

 CAIDI 

была

 

меньше

.

Анализ

 

экономической

 

эффективности

Как

 

показали

 

результаты

 

проведённого

 

анализа

глав

-

ными

 

преимуществами

 

уста

-

новки

 FCI 

в

 

системе

 

стали

 

со

-

кращение

 CAIDI 

и

 

связанный

 

с

 

этим

 

рост

 

степени

 

удовлет

-

ворённости

 

потребителей

Несмотря

 

на

 

то

что

 

оценить

 

степень

 

удовлетворенности

 

потребителей

 

в

 

долларах

 

чрезвычайно

 

сложно

энерго

-

компаниям

безусловно

выгодно

 

сокращение

 CAIDI. 

Так

-

же

 

анализ

проведённый

 

для

 

питающей

 

линии

 

Дувр

 7639, 

показал

что

 

рационально

 

установить

 FCI 

на

 

четырёх

 

её

 

участках

в

 

связи

 

с

 

чем

 

возможно

 

сокращение

 CAIDI 

на

 

0,324 

о

.

е

Установка

 

устройств

 

на

 

пятом

 

участке

 

обу

-

славливала

 

минимальное

 

сокращение

 CAIDI (0,011 

о

.

е

.), 

и

 

это

 

уже

 

было

 

экономически

 

неоправданно

В

 

любом

 

случае

 

оптимальное

 

число

 FCI 

на

 

питающей

 

линии

 

мож

-

но

 

рассчитать

 

с

 

применением

 

анализа

 

экономической

 

эффективности

 

и

 

принципа

 

убывающей

 

доходности

.


Page 6
background image

34

Январь–февраль 2013

  

|

  

www.tdworld.com, www.tdworld.ru

МОНИТОРИНГ

 и Контроль

Перед

 

принятием

 

решения

 

о

 

вложениях

 

в

 

развитие

 

но

-

вой

 

технологии

 

или

 

приложе

-

ния

 

необходимо

 

оценить

 

по

-

тенциальные

 

преимущества

 

размещения

 

определённого

 

числа

 FCI 

в

 

распределитель

-

ной

 

системе

Помимо

 

роста

 

степени

 

удовлетворённости

 

потребителей

 

и

 

сокращения

 

CAIDI 

энергокомпания

 

полу

-

чает

 

ещё

 

два

 

преимущества

дополнительную

 

прибыль

обусловленную

 

сокращени

-

ем

 CAIDI, 

и

 

снижение

 

затрат

 

вследствие

 

уменьшения

 

вре

-

мени

 

патрулирования

 

линии

 

для

 

определения

 

места

 

по

-

вреждения

.

Прибыль

обусловленная

 

сокращением

 CAIDI, 

зависит

 

от

 

числа

 

потребителей

об

-

служиваемых

 

питающей

 

лини

-

ей

средней

 

потребительской

 

нагрузки

сокращения

 CAIDI, 

разницы

 

в

 

цене

 

и

 

стоимости

 

электроэнергии

показате

-

ля

 

средней

 

частоты

 

отключений

 

в

 

год

 

на

 

потребителя

 

(SAIFI) 

для

 

питающей

 

линии

 

и

 

от

 

числа

 

этих

 

линий

Со

-

кращение

 

времени

 

патрулирования

 

с

 

целью

 

опреде

-

ления

 

места

 

повреждения

 

автоматически

 

сокращает

 

расходы

связанные

 

с

 

выездом

 

оперативно

-

ремонтной

 

бригады

Суммарные

 

предотвращённые

 

расходы

 

за

-

висят

 

от

 

сокращения

 CAIDI, SAIFI 

для

 

питающей

 

ли

-

нии

стоимости

 

использования

 

транспорта

 

и

 

выезда

 

оперативно

-

ремонтной

 

бригады

а

 

также

 

числа

 

питаю

-

щих

 

линий

Суммарная

 

выгода

 

равна

 

сумме

 

прибыли

 

и

 

предотвращённых

 

затрат

Затраты

связанные

 

с

 

при

-

менением

 FCI, 

включают

 

стоимость

 FCI, 

стоимость

 

их

 

установки

 

и

 

ежегодного

 

обслуживания

а

 

также

 

полез

-

ный

 

срок

 

службы

 FCI. 

Чистую

 

экономию

 

для

 

системы

 

можно

 

рассчитать

 

как

 

разницу

 

между

 

суммарной

 

выго

-

дой

 

и

 

суммарными

 

затратами

.

Анализ

 

экономической

 

эффективности

 

с

 

примене

-

нием

 

закона

 

убывающей

 

доходности

 

свидетельствует

 

о

 

рациональности

 

установки

 FCI 

на

 

четырёх

 

участках

 

(

предельная

 

выгода

 

установки

 FCI 

на

 

четвёртом

 

участ

-

ке

 

в

 0,373 

выше

 

предельных

 

затрат

 

в

 0,281). 

Установка

 

FCI 

на

 

пятом

 

участке

 

обуславливает

 

предельную

 

вы

-

году

 

в

 0,086 

по

 

сравнению

 

с

 

предельными

 

затратами

 

в

 0,281. 

Кроме

 

применения

 

этого

 

значения

 

для

 

расчёта

 

суммарных

 

капитальных

 

вложений

 

в

 FCI 

и

 

анализа

 

эко

-

номической

 

эффективности

существует

 

возможность

 

расчёта

 

чистой

 

приведённой

 

стоимости

 

установки

 FCI. 

(

Обратите

 

внимание

 

на

 

тот

 

факт

что

 

североамерикан

-

ские

 

энергокомпании

 

используют

 

одинаковые

 

методы

 

возмещения

 

затрат

 — BG&E 

не

 

является

 

вертикально

 

интегрированной

 

компанией

 

и

 

не

 

может

 

воспользовать

-

ся

 

дополнительной

 

прибылью

обусловленной

 

сокра

-

щением

 CAIDI, — 

таким

 

образом

такой

 

анализ

 

может

 

проводить

 

не

 

каждая

 

энергокомпания

).

Перспективы

 

дальнейшего

 

применения

В

 

будущем

 BG&E 

планирует

 

изучить

 

возможность

 

интеграции

 FCI 

в

 

свою

 

систему

 

управления

 

отключе

-

ниями

 Oracle. 

Благодаря

 

таким

 

полевым

 

данным

как

 

статус

 FCI 

и

 

уровни

 

поврежде

-

ний

 

по

 

току

 

и

 

напряжению

по

-

являются

 

новые

 

возможности

например

 

определение

 

места

 

повреждения

 

по

 

полному

 

сопро

-

тивлению

 

или

 

анализ

 

потоко

-

распределения

 

в

 

системе

 

управ

-

ления

 

отключениями

Пол

 

Дж

Фрей

 (Paul J. Frey, 

Paul.J.Frey@bge.com) 

является

 

руководителем

 

пилотного

 

про

-

екта

 

для

 

распределительной

 

системы

 Smart Grid 

компании

 

Baltimore Gas and Electric. 

Фрей

 

начал

 

работать

 

в

 BG&E 

в

 

ка

-

честве

 

инженера

-

испытателя

затем

 

работал

 

в

 

отделах

 

пла

-

нирования

 

и

 

эксплуатации

 

си

-

стем

 

газо

и

 

электроснабжения

стратегического

 

планирова

-

ния

 

работы

 

с

 

потребителями

управления

 

активами

систем

-

ного

 

планирования

 

и

 

инженер

-

ного

 

конструирования

 

обору

-

дования

Окончил

 

Университет

 

Джонса

 

Хопкинса

 

со

 

степенью

 

бакалавра

 

технических

 

наук

 

в

 

области

 

электроники

 

и

 

Университет

 

Джорджа

 

Вашингтона

 

со

 

степенью

 

магистра

 

в

 

инженерном

 

ад

-

министрировании

.

Александр

 

Вукоевич

 

(Aleksandar Vukojevic, 

Aleksandar.Vukojevic@bge.com) 

поступил

 

на

 

работу

 

в

 

Baltimore Gas and Electric 

в

 

качестве

 

старшего

 

инжене

-

ра

 

в

 

отдел

занимающийся

 

пилотным

 

проектом

 

для

 

рас

-

пределительной

 

системы

 Smart Grid. 

Ранее

 

Вукоевич

 

работал

 

ведущим

 

инженером

 

по

 

силовым

 

установкам

 

в

 

отделе

 

технологий

 Smart Grid 

в

 

компании

 GE, 

инже

-

нером

 

по

 

полевым

 

испытаниям

 

и

 

инженером

 

по

 

плани

-

рованию

 

системы

 

электропередачи

 

в

 

компании

 Georgia 

Power, 

а

 

также

 

инженером

 

по

 Smart Grid 

и

 

инженером

 

по

 

защите

 

и

 

управлению

 

системой

 

в

 BG&E. 

Окончил

 

Университет

 

Кеннесо

 

со

 

степенью

 

бакалавра

 

в

 

обла

-

сти

 

прикладной

 

математики

Технологический

 

институт

 

штата

 

Джорджия

 

со

 

степенями

 

бакалавра

 

и

 

магистра

 

в

 

области

 

электротехники

а

 

также

 

Бизнес

-

колледж

 

Ро

-

бинсона

 

в

 

Университете

 

штата

 

Джорджия

 

со

 

степенью

 

магистра

 

в

 

области

 

делового

 

администрирования

Име

-

ет

 

свидетельство

 EIT.

Майкл

 

С

Смит

 

(Michael S. Smith, Michael.S.Smith@

bge.com) 

является

 

ведущим

 

инженером

/

руководителем

 

работ

 

в

 

отделе

 

автоматизации

 

и

 

технологии

 

в

 Baltimore 

Gas and Electric. 

Смит

 

имеет

 30-

летний

 

опыт

 

работы

 

в

 

энергокомпании

 

и

 

специализируется

 

в

 

области

 

защиты

 

системы

интеграции

 

подстанции

 

и

 SCADA.

Компании

упомянутые

 

в

 

статье

:

Baltimore Gas and Electric | www.bge.com

Cooper Power Systems | www.cooperindustries.com

GridSense | www.gridsense.com

On-Ramp Wireless | onrampwireless.com

Verizon | www.verizon.com


Читать онлайн

Разработанные компанией методы позволяют оптимизировать размещение индикаторов закороченной цепи на линии.

Поделиться: