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宜春西门子总代理商
产品时间:2020-11-23
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*熄灭的明灯

 

在美国,西门子正在帮助打造能够更好地应对飓风、热浪和干旱等极端天气事件的更加强健的电网。归功于的智能电网管理系统,现在,当电网发生故障时,输电线路切换可以在转瞬之间自动完成。

PJM Interconnection是美国最大的电网运营商。这家公司负责向宾夕法尼亚州、新泽西州、马里兰州、哥伦比亚特区以及其他10个州的超过5800万客户输送电力。然而,2012年10月下旬,PJM公司遭遇了一场严峻挑战:飓风“桑迪”。这场风暴朝着北大西洋海岸一路奔袭,裹挟着时速高达150公里的狂风,以摧枯拉朽之势肆虐纽约市、新泽西州和宾夕法尼亚州,所到之处,无不一片狼藉。

PJM公司面临着重大危险,因为它负责将1300多座电厂生产的电力输送给众多区域供电企业。如果电力供应中断,地方电力公司的客户将陷入名副其实的黑暗之中。事实上,飓风“桑迪”造成了巨大损失。800万住户停电,其中500万住户在PJM Interconnection输电网络覆盖区域内。超过140条高架输电线路和变电站惨遭损毁,直到数个星期之后,才全面恢复供电。

2013年7月,美国能源部发布了一份报告指出,未来,美国不仅会面临更多风暴,而且将遭遇越来越多的洪灾、热浪和干旱。对于包含超过9200座发电站和近50万公里高架输电线路的美国电网而言,这将带来尤为严重的影响。

其后果已经显现。在干旱的美国西南部地区,电厂经常因没有足够的冷却水,不得不降低发电量。此外,运河水位偏低,使得运载石油或煤炭的船只只能缓慢前行。一方面,不断上升的气温导致电网性能下降,另一方面,猛烈的风暴不仅令墨西哥湾的钻井平台陷入瘫痪,而且,从弗罗里达州到缅因州,一路摧毁了多条输电线路。随之发生的洪灾不仅冲垮了房屋,还摧毁了变压器和输电线路。出于这些原因,美国能源部认为,必须增强电网的防御能力,以抵御恶劣天气带来的影响。

借助西门子的解决方案,像PJM Interconnection(上图)这样的电网公司可以在电网发生故障时自动切换输电线路,确保为客户持续供电(下图)。

PJM Interconnection的看法与此相同。2011年11月,PJM公司安装了一套由西门子提供的电力管理系统。借助这个经专门设计的电力管理系统,哪怕出现故障,PJM公司也能全面了解并控制电网。这个系统配备两个可同时管理电网的控制中心。如果其中一个控制中心发生故障,或在紧急关头通信中断,那么,另一个控制中心可以继续独自管理电网运行。当飓风“桑迪”袭来时,这套系统正是这样工作的,因此,PJM能够随时掌握输电网络的情况。

这个创新电网管理系统采用了西门子基础设施与城市和PJM Interconnection共同开发的一个集成式平台。诸如电力、市场和配电网管理系统等多种应用均可整合到该平台中。西门子明尼阿波利斯智能电网集团技术战略副总裁Ravi Pradhan表示,“这种架构的优势在于,它不仅可以集成新应用,而且也能轻松集成旧应用。两个控制中心同时运行,加强了电网安全性,特别是在特殊情况下,如遭遇飓风时。”

每当电网发生中断,都必须通过切换输电线路,或从替代电站向电网输送电力,快速消除故障影响。然而,必须首先找到故障点,而这需要时间。对于医院,相关风险特别高,正因如此,智能电网应用对它们也大有裨益。

争分夺秒。Riverside Shore Memorial Hospital是弗吉尼亚州东部Nassawodox地区的一个医疗中心。直到不久前,每当这一地区发生断电时,技术人员都需要长达一小时时间,才能找到故障所在。现在,地区电力公司A&N Electric Cooperative安装了一套西门子智能配电线路自动化系统(SDFA),它可让电网在发生断电事故后,瞬间切换输电线路。

只要电网中断,受影响网段内部署的配备传感器的西门子继电器就能检测出线路电流波动。这样一来,系统就能在100毫秒之内查明故障位置,并在不到半秒钟的时间内切换输电线路。通过这种方式,该系统可以轻松减少风暴或其他外部因素造成的断电事故。这家医院的基础设施管理负责人Michael Canales表示,“大多数断电的持续时间都非常短暂,以至于我们的患者根本没有注意到曾经发生过断电。我们的员工可以专心医治患者,而不必不停地检查设备是否正常工作。”

城市也同样需要保证不间断的电力供应。譬如,纽约市正在复审其旨在提高基础设施抵御风暴能力的计划。2013年,西门子、Arup顾问公司和独立城市研究组织纽约区域规划协会(RPA)联合发布了《坚韧城市基础设施》研究报告,其中阐述了如何提高大纽约地区的基础设施的灾害抗受能力。

这份研究报告指出,纽约需要修建更高的防洪堤和堤坝,以保护诸如电厂、变电站和开闭所等关键基础设施。这样的话,当下一次飓风来袭时,这座城市将不再遭受持续数日的断电之苦。这份报告还推荐使用气体绝缘开关柜。相比于空气绝缘开关柜,气体绝缘开关柜的体积小得多,因而更容易采用防水型容器对其加以保护。此外,由于更小巧、更轻便,也可以将它安装在地面上。然而,当然,从长远上讲,彻底将重要设施从洪泛区转移到安全地带,是更为有效的做法。这是一个值得关注的重要问题,因为在纽约的61座变电站中,目前有18座位于高风险区域。在人口密集的曼哈顿,这种做法可能不可行,但在其他行政区,如布朗克斯和皇后区,这样做却有助于提高电网的灾害承受能力。

通过引入智能电网技术,纽约还提高了电网的稳定性。通过向客户和供电企业提供详尽信息,智能电表可以让他们掌握降低用电量的途径。在诸如热浪等用电高峰时期,这一点尤为重要。作为CoolNYC试点项目的一部分,一些住户已经在使用智能手机,远程调节空调运行。企业也能这样做。这不仅能节省成本,而且能改善电网的长期可靠性。

 

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