关岛电力局实施智能电网计划

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关岛电力局(GPA)成立于1968年,总部设在关岛东岸的Mangilao村, 为境内的5万个住宅,企业,地方政府和联邦机构提供电力服务。与大多数岛屿公用事业公司一样,关岛电力局没有传统的能源资源,主要依靠油轮运输的石油产品来满足大部分能源需求。作为发电和配电公用事业,关岛电力局拥有663英里(1067公里)的输配电线路和29个变电站。

作为“美国复苏与再投资法案”的一部分,关岛电力局获得美国能源部的资助,共计1670万美元,为电网现代化项目提供50%的资助。该项目涉及在关岛范围内部署高级计量基础设施(AMI),并将AMI与停电管理系统(OMS)整合在一起。关岛电力局还实施了变电站自动化设备,包括电压调节器,故障指示器,智能继电器和变压器监视器。同时,部署了一个用于管理这些新资产的能源管理系统。

通过AMI,关岛电力局意在实现许多新的高效和节约成本的服务,如远程服务连接和断开,停电通知,安全恢复供电,篡改和防窃电通知以及家庭区域网络连接。另外,在OMS系统中,电力公司希望能够快速定位停电,及时安排工作人员到达现场。

核心技术

关岛电力局使用了Landis+ Gyr的 Gridstream解决方案,实现与电表的一级通信。为了支持AMI的第2层通信,关岛电力局选择了ABB的点对多点(PTMP)网状无线电技术,任意节点发生故障,它将提供自我修复功能。自我修复能力是一个重要的考虑因素,在关岛这个有4级和5级台风高风险的地区,最高风速可达到200英里/小时(322公里/小时)。

第二级网络FAN覆盖关岛约80%的地区,提供AMI数据集中器与公用事业前置系统之间的双向通信。对于现场通信网络(FAN)的骨干网连接,关岛电力局使用1级光纤网络(大约56%的电力公司的变电站部署有光纤)。在其他地点,使用公网通信服务。

关岛电力局的风力发电机组项目是岛屿发电独有的另一个考虑因素。电力公司利用网络与风力发电机进行双向通信,实现设备的远程监视和控制。

全面部署

随着网络基础设施的到位,2012年10月至2014年6月,全岛范围内陆续开展了5万多台Landis+ Gyr智能电表的测试工作。电表安装工作只需要花费了几分钟时间,一旦上电,电表立即连接到通信网络。智能电表连接到Landis+ Gyr的Gridstream RF Mesh,这是一种窄带计量局域网,可在智能电表之间提供双向通信,并使用TropOS FAN通过骨干网连接到电力公司的前置系统。约88%的电表是住宅,其余的包含商业,政府和工业用户。

关岛电力局选择了Harris Utilities公司的 SmartWorks MeterSense,一种能够分析,解释和管理日益增长的电表数据量的电表数据管理(MDM)解决方案。它将电表数据与其他应用程序(包括AMI系统)联系起来。例如,与Milsoft OMS协同工作,AMI系统提供业务数据,可实现更有效和准确的停电检测和恢复供电验证。

关岛电力局安装了智能保护和变压器状态监测,对这些设备进行集中监控,确定了29个变电站中有7个变电站存在潜在的问题。电力公司打算将其基于公网的SCADA系统转换为其自己的TropOS无线和岛屿内部光纤网络,兼容其兄弟公用事业机构关岛水务局(GWA)。

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关岛电力局客户服务指挥中心人员通过AMI系统监视供电投切情况

好处和结果

虽然基础设施升级间接提高了客户满意度,但SmartWorks CustomerConnect门户网站对满意度有直接影响。关岛电力局的住宅和商业客户现在可以查看自己的用电情况,从而更好地管理消耗和能源成本。

关岛电力局从智能电网工作中获益匪浅,包括客户满意度提高了13%。由于能够从远程位置可靠地读取电表,因此关岛电力局每年将电表读数成本降低了433,417美元。通过减少计量操作和维护成本,实现了每年120,990美元的额外成本节约。车辆派遣已经从每个月400到800个,减少到现在的每个月3个,节省了汽车燃料成本并减少了温室气体排放。

此外,远程电力投切服务的时间已经从平均48小时(由于安排和卡车检修)大幅下降到2分钟。因此,GPA将客户的重新连接费从35美元调低至10美元。当客户取消服务时,关闭账单的时间已经从2到3周,减少到现在只需几分钟,这也增加了收入。

此外,AMI系统,Landis&Gyr高级分析和指挥中心以及OMS使关岛电力局能够更好地响应电能质量问题,提高服务可靠性并加快停电恢复。现在,当工作人员到现场时,他们很快知道停电的实际位置以及哪些客户受到影响。此外,操作人员可以在停电期间远程ping电表,以确认服务的恢复,而不必打电话给客户。

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关岛电力局客户服务现场技术人员在距离杜梦湾San Vitores路上的酒店群附近设置检测设备。杜梦湾是关岛旅游业的中心,集中了住宅和旅游相关业务。

经验教训

由于部署的规模和公用事业的规模,关岛电力局组建一个由项目管理办公室和经验丰富的人员组成的专职实施团队,并指导核心项目团队的能力是成功的关键因素。这个团队推动了跨部门的一致性,承诺和合作关系,以克服一些内部挑战。在关岛电力局决策中,起作用的组包括运营,客户服务,通信,工程,信息技术,项目管理办公室和综合公用事业服务总经理。关岛电力局领导全力支持实施,并授权团队保持项目正常进行。

此外,关岛电力局为姊妹公用事业关岛水务局GWA(也由公用事业综合委员会管理)确定了一个机会,为其SCADA以及其他应用利用相同的通信网络,实现水务公用事业的现代化。关岛电力局和关岛水务局有一个联合的,正在进行的SCADA项目。关岛电力局目前没有SCADA到位。但是,关岛水务局在二级网络上有九个远程终端单元,目前正在向关岛水务局提供关键资产保护。当SCADA项目完成后,二级和一级网络将同时支持约340个关岛水务局设施。

此外,关岛电力局正在利用网络连接以前使用租用电话线连接的大量SCADA设备。通过将承载所有SCADA数据的私有运营商的电路转换成专用无线网络和内部光纤网络,关岛电力局每年将节省30多万美元。此外,电力局和水务局每年将为新应用(如SCADA,其他制应用以及移动派工管理)的通信花费超过50万美元。

关岛电力局智能电网战略的一个关键设计决策是建立基础设施,如一,二,三层网络,以满足未来的应用和技术需求。通信基础设施是在满足当前需求的同时为未来创造灵活性和能力的基础。

关岛电力局每一步都验证了智能电网部署的好处,并将继续加强和扩大其能力,特别是与变电站自动化,需求管理和移动派工管理相关的能力。在智能电网实施结束后,关岛电力局实现了住宅用户满意度的两位数增长,达到11%,最终实现了更好地为客户服务的目标。


John J. Cruz 是关岛电力管理局工程和技术服务部门的总经理助理。他负责规划和监管,工程,信息技术和战略规划和运营司(SPORD)的运营。克鲁兹在关岛电力局有25年的工作经验,曾担任SPORD的经理,是一名专业技术工程师。

Roel A. Cahinhinan 是关岛电力管理局战略规划和运营部(SPORD)的一名特别项目工程师。Cahinhinan领导了关岛电力局的2010年长距离输电计划和最近的负载研究。他是关岛电力局智能电网项目的负责人,也是一名专业的工程师。

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