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宜春西門子總代理商
產(chǎn)品時間：2023-12-25
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*熄滅的明燈
在美國，西門子正在幫助打造能夠更好地應對颶風、熱浪和干旱等極端天氣事件的更加強健的電網(wǎng)。歸功于的智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)，現(xiàn)在，當電網(wǎng)發(fā)生故障時，輸電線路切換可以在轉(zhuǎn)瞬之間自動完成。
PJM Interconnection是美國最大的電網(wǎng)運營商。這家公司負責向賓夕法尼亞州、新澤西州、馬里蘭州、哥倫比亞特區(qū)以及其他10個州的超過5800萬客戶輸送電力。然而，2012年10月下旬，PJM公司遭遇了一場嚴峻挑戰(zhàn)：颶風“桑迪”。這場風暴朝著北大西洋海岸一路奔襲，裹挾著時速高達150公里的狂風，以摧枯拉朽之勢肆虐紐約市、新澤西州和賓夕法尼亞州，所到之處，無不一片狼藉。
PJM公司面臨著重大危險，因為它負責將1300多座電廠生產(chǎn)的電力輸送給眾多區(qū)域供電企業(yè)。如果電力供應中斷，地方電力公司的客戶將陷入名副其實的黑暗之中。事實上，颶風“桑迪”造成了巨大損失。800萬住戶停電，其中500萬住戶在PJM Interconnection輸電網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域內(nèi)。超過140條高架輸電線路和變電站慘遭損毀，直到數(shù)個星期之后，才全面恢復供電。
2013年7月，美國能源部發(fā)布了一份報告指出，未來，美國不僅會面臨更多風暴，而且將遭遇越來越多的洪災、熱浪和干旱。對于包含超過9200座發(fā)電站和近50萬公里高架輸電線路的美國電網(wǎng)而言，這將帶來尤為嚴重的影響。
其后果已經(jīng)顯現(xiàn)。在干旱的美國西南部地區(qū)，電廠經(jīng)常因沒有足夠的冷卻水，不得不降低發(fā)電量。此外，運河水位偏低，使得運載石油或煤炭的船只只能緩慢前行。一方面，不斷上升的氣溫導致電網(wǎng)性能下降，另一方面，猛烈的風暴不僅令墨西哥灣的鉆井平臺陷入癱瘓，而且，從弗羅里達州到緬因州，一路摧毀了多條輸電線路。隨之發(fā)生的洪災不僅沖垮了房屋，還摧毀了變壓器和輸電線路。出于這些原因，美國能源部認為，必須增強電網(wǎng)的防御能力，以抵御惡劣天氣帶來的影響。
借助西門子的解決方案，像PJM Interconnection（上圖）這樣的電網(wǎng)公司可以在電網(wǎng)發(fā)生故障時自動切換輸電線路，確保為客戶持續(xù)供電（下圖）。
PJM Interconnection的看法與此相同。2011年11月，PJM公司安裝了一套由西門子提供的電力管理系統(tǒng)。借助這個經(jīng)專門設計的電力管理系統(tǒng)，哪怕出現(xiàn)故障，PJM公司也能全面了解并控制電網(wǎng)。這個系統(tǒng)配備兩個可同時管理電網(wǎng)的控制中心。如果其中一個控制中心發(fā)生故障，或在緊急關頭通信中斷，那么，另一個控制中心可以繼續(xù)獨自管理電網(wǎng)運行。當颶風“桑迪”襲來時，這套系統(tǒng)正是這樣工作的，因此，PJM能夠隨時掌握輸電網(wǎng)絡的情況。
這個創(chuàng)新電網(wǎng)管理系統(tǒng)采用了西門子基礎設施與城市和PJM Interconnection共同開發(fā)的一個集成式平臺。諸如電力、市場和配電網(wǎng)管理系統(tǒng)等多種應用均可整合到該平臺中。西門子明尼阿波利斯智能電網(wǎng)集團技術戰(zhàn)略副總裁Ravi Pradhan表示，“這種架構的優(yōu)勢在于，它不僅可以集成新應用，而且也能輕松集成舊應用。兩個控制中心同時運行，加強了電網(wǎng)安全性，特別是在特殊情況下，如遭遇颶風時。”
每當電網(wǎng)發(fā)生中斷，都必須通過切換輸電線路，或從替代電站向電網(wǎng)輸送電力，快速消除故障影響。然而，必須首先找到故障點，而這需要時間。對于醫(yī)院，相關風險特別高，正因如此，智能電網(wǎng)應用對它們也大有裨益。
爭分奪秒。Riverside Shore Memorial Hospital是弗吉尼亞州東部Nassawodox地區(qū)的一個醫(yī)療中心。直到不久前，每當這一地區(qū)發(fā)生斷電時，技術人員都需要長達一小時時間，才能找到故障所在。現(xiàn)在，地區(qū)電力公司A&N Electric Cooperative安裝了一套西門子智能配電線路自動化系統(tǒng)（SDFA），它可讓電網(wǎng)在發(fā)生斷電事故后，瞬間切換輸電線路。
只要電網(wǎng)中斷，受影響網(wǎng)段內(nèi)部署的配備傳感器的西門子繼電器就能檢測出線路電流波動。這樣一來，系統(tǒng)就能在100毫秒之內(nèi)查明故障位置，并在不到半秒鐘的時間內(nèi)切換輸電線路。通過這種方式，該系統(tǒng)可以輕松減少風暴或其他外部因素造成的斷電事故。這家醫(yī)院的基礎設施管理負責人Michael Canales表示，“大多數(shù)斷電的持續(xù)時間都非常短暫，以至于我們的患者根本沒有注意到曾經(jīng)發(fā)生過斷電。我們的員工可以專心醫(yī)治患者，而不必不停地檢查設備是否正常工作。”
城市也同樣需要保證不間斷的電力供應。譬如，紐約市正在復審其旨在提高基礎設施抵御風暴能力的計劃。2013年，西門子、Arup顧問公司和獨立城市研究組織紐約區(qū)域規(guī)劃協(xié)會（RPA）聯(lián)合發(fā)布了《堅韌城市基礎設施》研究報告，其中闡述了如何提高大紐約地區(qū)的基礎設施的災害抗受能力。
這份研究報告指出，紐約需要修建更高的防洪堤和堤壩，以保護諸如電廠、變電站和開閉所等關鍵基礎設施。這樣的話，當下一次颶風來襲時，這座城市將不再遭受持續(xù)數(shù)日的斷電之苦。這份報告還推薦使用氣體絕緣開關柜。相比于空氣絕緣開關柜，氣體絕緣開關柜的體積小得多，因而更容易采用防水型容器對其加以保護。此外，由于更小巧、更輕便，也可以將它安裝在地面上。然而，當然，從長遠上講，*將重要設施從洪泛區(qū)轉(zhuǎn)移到安全地帶，是更為有效的做法。這是一個值得關注的重要問題，因為在紐約的61座變電站中，目前有18座位于高風險區(qū)域。在人口密集的曼哈頓，這種做法可能不可行，但在其他行政區(qū)，如布朗克斯和皇后區(qū)，這樣做卻有助于提高電網(wǎng)的災害承受能力。
通過引入智能電網(wǎng)技術，紐約還提高了電網(wǎng)的穩(wěn)定性。通過向客戶和供電企業(yè)提供詳盡信息，智能電表可以讓他們掌握降低用電量的途徑。在諸如熱浪等用電高峰時期，這一點尤為重要。作為CoolNYC試點項目的一部分，一些住戶已經(jīng)在使用智能手機，遠程調(diào)節(jié)空調(diào)運行。企業(yè)也能這樣做。這不僅能節(jié)省成本，而且能改善電網(wǎng)的長期可靠性。