2018年3月5日 星期一

‧ 美國建未來智慧電網實現電力資料互聯


What Is the Smart Grid?



來源:國際電力網
      
幾年前,在華盛頓一家實驗室,研究人員建成了一個針對未來智慧電網的原型監控室。這一電力基礎設施操作中心讓人期待,也許有朝一日電廠和監控室將通過公用電力和資料網路實現互聯。   

該控制室類似大型通信網路或資料中心的監控室,用於監測如今在很大程度上,仍然採用獨立類比和機械組件,來完成配電的電力網。

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來自美國能源部西北太平洋國家實驗室,主攻智慧電網研究的工程師史蒂夫表示,「實際上我們可以看到系統的不同部分相互對抗。我們可以看到信號的超前和滯後」。這一演示系統由該實驗室主持建成。
      
該監控中心對來自相量測量單元(由諸多感測器組成)的報告進行監測。PMU是對電網的電壓、電流和功率頻率進行取樣(通常是60次/秒)的基本測試系統。設備採用嵌入式GPS模組來同步測量,傳送有關電網中電力輸送情況的監測資料(等同於60幘/秒的影像)。
     
這個初具雛形的網路包括約165個PMU,分散在北美四大電網區域中的三大電網區域。若要全方位地進行監測電網,則僅東部區就可能需要至少500個PMU。


      


該電網監控中心目前尚沒有投入實際運行,還只是一個研發項目。該研發專案旨在研究電網監控中心,應如何預測和預防浪湧或停電、最大限度地減少傳輸損失,以及根據需求的變化,作出即時反應。現在的公共事業公司,正將部分設計理念落實到位。
    
其中太平洋煤氣與電力(Pacific Gas & Electric)每年對用於其輸電和配電網路的專利有線感測器上花費約1000萬美元。

PG&E旗下輸電和配電集團之電力策略高級主管Kevin Dasso表示,單個感測器的成本就可能高達數萬美元,並需要人工干預。Dasso表示,集團計畫轉向成本要低很多的無線感測器,並且採用互聯網協定網路。

此外,PG&E還向管理高層提出了一項投資計畫-----在6年多時間裡投資10多億美元用於控制系統網路的組建,該控制系統網路可用於自動回應其配電系統所遇到的問題。PG&E有一個用於在其輸電站安裝固態繼電器的獨立項目進展不錯。
       

能源供應商和IT公司都希望能介入這項業務以從中分一杯羹。新興公司Silver Springs Networks(加利福尼亞州、Redwood City)聲稱,迄今為止它已經部署數十萬個無線互聯網協議節點,主要用於智慧型儀器表應用;採用902~到928MHz ISM頻段的網卡在網狀網(mesh network)中提供傳送速率為100-kbit/秒的點對點連結,在某些情況下網狀網的單個跳(single hop)可以跨度超過一英里。


     


競爭對手Echelon公司(位於加利福尼亞州聖約瑟)由表示,它已經安裝了多達30萬個有線Lon Works節點用於智慧型儀器表;絕大多數是用於義大利的單個部署的資料集中器。該公司參與了多達90個試點專案。
       
公共事業公司受到很多限制,因為他們在投標之前需要先對所有新技術進行試點並通過公開招標, Echelon集團市場銷售主管Steve Nguyen表示。 多公用事業公司沒有資金來做必要的調查和試驗, 美國經濟刺激方案有望解決這一問題。50131203

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