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案例研究

美国田纳西州 Dickson Electric 采用 Sensus FlexNet® 系统来提升可靠性和效率

Dickson Electric System 位于田纳西州那什维尔西南部,为蒙哥马利、奇塔姆、希克曼、迪克逊和休斯顿县的 30,000 多名住宅和商业客户提供服务。服务区域包括大部分乡村地域,延伸约 90 平方英里,配电线路约长 2,600 英里。

在过去 100 年中,Dickson 一直依赖签约抄表员,来为其客户采集用量信息,以及执行定期维护和停电管理服务。此服务模式具有多个严重缺点,最主要的一点是需要向工作人员支付下班后和周末时间停电维护服务的相关费用。

Dickson Electric 面临的另一项相关挑战是恶劣天气问题。该地区的冬季一般长达三个月左右,往往会发生冰冻现象,使工作人员连续数天无法访问仪表。

此外,Dickson 还需克服无法检测盗用的问题。仪表读数干扰时有发生,由于无法始终准确掌握盗用的时间和地点,公用事业难以防范此问题。

挑战

这些挑战促使 Dickson Electric 的管理人员考虑一些潜在解决方案,来增强公用事业的服务模式。基于采用签约工作人员的漫长历史,公用事业认为其可准确计算人工抄表与安装高级计量基础设施 (AMI) 解决方案的成本之比。实施 AMI 应用具有高额投资回报预期,这进一步推动 Dickson 作出最终决定。

一开始,Dickson Electric 考虑了电力线载波解决方案和网状网络。

基于电力线载波解决方案,数据吞吐速度较慢(轮询间隔为 15 分钟),而且在除抄表功能外的远程断开/重连等其他应用方面,灵活性不高。Dickson Electric 希望为未来服务建立基础,因此有限解决方案并非可行选项。

无线网状拓扑也不是 Dickson 的理想选择,因为该拓扑可能会在非许可频段受到信号干扰,而且覆盖服务区域所需的数据采集器大型安装基站也具有固有维护问题。

解决方案

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Dickson Electric 通过桌面控制台利用 FlexNet 管理其 AMI 应用。FlexNet 与 Milsoft 调度系统集成,以实现更快速的系统恢复。

Dickson Electric 通过桌面控制台利用 FlexNet 管理其 AMI 应用。FlexNet 与 Milsoft 调度系统集成,可实现更快速的系统恢复。Dickson 希望实施可提供动态平台来支持远程断开/重连、电压监测、配电自动化和 SCADA 的解决方案。该公用事业尤其希望引入配电自动化技术,因此准备与田纳西州流域管理局 (TVA) 一起试行一项降压和峰值负荷管理计划。

在许可频谱采用单点对多点 (PMP) 无线拓扑的固定网络,成为 Dickson 实施安全可靠网络的明确之选。PMP 采用区域网络接口 (RNI),以接收来自塔网关基站的数据。基于频道分配,RNI 内置算法可持续监测并调整网络需求,以通过负荷较低的频道分配信号,从而实现最低限度的延迟。此基础架构为 PMP 网络带来超过网状拓扑的吞吐性能,并提供许可频谱运营的额外益处。

对于 Dickson 及其客户,更快速的数据吞吐、更高的信号范围以及 PMP 占用空间减少可带来最大限度的资金效益,并可通过单个网络完成所有必要任务。在此特定情况下,Sensus 的 FlexNet® 系统是完美之选。

强力防范盗用

强大的密钥加密技术以及其他设备内置保护,确保新安装的 Sensus 电表数据免受干扰。在将旧型模拟仪表替换为数字装置时,数个地点都显示具有干扰迹象。新 AMI 系统会按预期要求,在特定地点发生任何停电时提醒工作人员。如果连续出现一系列具有指示迹象的事件,而且特定计量仪表的断电频率高于其相邻仪表,则很可能是客户拆卸了仪表来篡改读数,或者在仪表基座周围安装跳线。

就在 Dickson 实施新 AMI 系统的数周内,便发生了一起干扰事件。堪称全天候哨兵的仪表数据记录器在工作间隔时间,为 Dickson 记录这些电量损失。毫无疑问,这小部分试图规避计量仪表的客户将逐渐意识到其行为无法得逞。

不只是计量

该网络具有高可靠性、出色的响应速度,而且此系统非常简单,易于使用和维护。除了六个网络基站外,Dickson 还为网络回程部署了约 100 英里的光纤电缆,以分配带宽来实现 SCADA 功能。FlexNet 系统可与所有企业系统集成,包括用于在停电时满足客户需求并实现更快恢复的 Milsoft 调度系统。

Dickson Electric 承诺与 TVA 一起实施为期十年的试行计划,该计划除了 AMI 部署外,主要包括降压和针对系统优化的直接负荷控制。该试行计划涵盖 Dickson 5% 左右的电网,而且公用事业已制定计划将此技术推广到其整个服务区域。尤其是,自动化所有电容器组将帮助提供一致负载概要,以实现电压/无功优化,并确保不因超出功率因数范围而受到监管部门处罚。

结论

FlexNet 无线网络不仅是帮助完成当前任务的平台,而且是未来应用的基础。初期项目包括自动监测和控制电容器组、调压器,以及通过此无线网络下载自动继电器,以提供故障保护。Dickson 可充分利用来自这些设备的数据,例如相电流、运行状态和操作次数信息。未来还将执行计划来进行直接负荷控制,以实现电网内高峰调节,并直接与 HVAC 装置上的家用设备和电热水器通信。

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