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案例研究

Sensus FlexNet 系统帮助 Alabama Power Company 进行历史性风暴后的灾难恢复

背景

Alabama Power Company 早在 2011 年 4 月 27 日清晨前很久,便开始为该州将迎来的恶劣天气做准备。黎明时,修理人员已开始为受到夜间一系列风暴影响的约 270,000 位客户修复电力。由于预计将发生危险的龙卷风风暴,各地公用事业的起重卡车和人员驶向预期将遭受更多损失的美国南部中心地带,最远的来自伊利诺伊州。尽管如此,客户仍收到有关更多停电准备的提醒。

母公司 Southern Company 早在风暴成形前,便开始建立有效响应管理和系统现代化基础,该公司开展计划,为其公用事业子公司合并现有的停电管理系统 (OMS) 与高级计量基础设施 (AMI) 系统。到 2010 年秋季,Alabama Power Company 已成功合并使用多年的专有停电管理系统与开放标准、多应用的 Sensus 固定双向无线通信网络 FlexNet™,从而实现多项关键益处,包括实时情况分析和电网稳定化。

风暴事件对于任何公用事业都是常事,Alabama Power 的恢复响应协议则展示出高度有效性。从智能仪表采集数据,以及通过 Sensus FlexNet 系统传输,为公用事业运营带来了新局面,这些信息可用于增强停电预估系统。4 月 27 日席卷塔斯卡卢萨县和周边区域的这场风暴并不常见,这可能成为记载历史中最强力、最具破坏性的风暴事件,损毁了大量公用事业资产。不过,这一基于塔基站的通信网络基本完好,而且提供了宝贵的信息,帮助公用事业开展恢复工作。

挑战

Alabama Power Company 已构建并维护其停电管理系统多年。此停电管理系统多年来表现出色,是非常重要的工具,可提醒技术人员停电客户数。但是,停电管理系统虽然能够预估停电地点,却不能完全反映重新恢复电力的地点,以及更重要的,哪些地点可能在实际用电。Alabama Power Company 的 AMI 网络运营和转换团队主管 Derl Rhodes 表示,这对大部分停电事件都非常重要。

“假设一个电闸关系着 500 户居民。我们可通过指示开关的 SCADA 系统,或监测相关仪表来确认电闸是否开启。但如果电闸关闭,公用事业就无法获悉这 500 位客户的状态。”

大规模停电需要公用事业人员前往现场检查,以了解问题程度,这可能导致恢复大幅延迟。

解决方案

作为 Southern Company 大型计划的一部分,停电管理系统与 Sensus FlexNet 系统集成,以实现更出色的系统停电感知能力。

Rhodes 解释道,Sensus 的先进计量仪表可在客户致电公用事业报告停电之前,发送实时提醒,在很多情况下这是信号中断前的“最后挣扎”。借助这些讯息,停电管理系统可指明重要负荷处以进行优先恢复,一般包括医院、消防站或交通信号灯。“FlexNet 系统获取的仪表数据可提供充足信息,帮助我们了解单个场地,而旧版停电管理系统则无法做到。”

选择 FlexNet 系统时的一项重要考虑是其只需极少基础设施,这可降低损伤几率。风暴可能会摧毁数千英里的变电和配电线路及装置,导致备用通信系统易于受损,因为依赖备用跳频方案的下游仪表可能无法在发生停电时传输状态信息。

Alabama Power 在服务区域内共设有 150 个天线塔,与约 148 万个电表进行单点对多点通信。每座塔都具有备用电池,其中一些还配有应急发电机。借助塔采集装置的备用电池,Alabama Power 可在发生停电后即时了解具体状况,包括哪些塔发生停电,从而优先安排恢复。

结论

风暴条件下的耐用性非常重要,但这并非多年前选择 AMI 技术的决定性因素,Alabama Power 的任何人员都未能预料到 4 月袭击美国东南部的这场风暴的强大破坏力。

Alabama Power 共需为超过 400,000 位客户恢复电力。美国国家气象局宣布,这场龙卷风的影响范围长 80.3 英里,宽达 1.5 英里。塔斯卡卢萨当地报道称 43 人遇难,1,000 多人受伤。

Sensus FlexNet 系统在风暴过后基本完好,只有一座塔顶端的 40 英尺向地面弯折了 180°。不过,这座受损塔中的天线仍可发射信号。

在这场风暴的八天后,Alabama Power 表示大部分关键基础设施已成功修复。风暴最强烈时,共有 412,000 位客户遭遇停电。超过 5,200 根电线杆和 400 多个发射系统装置受到损坏或损毁。此外,超过 300 个变电站停电,而 6 个变电站受到损毁或严重损坏。至少 10,000 位客户因严重受损而无法用电。

组合应用停电管理系统和 FlexNet 系统后,公用事业可在不派遣人员的情况下确保通电。这帮助为最重要的地区优先恢复通电,并有条不紊地慢慢重回日常生活。

在重建馈线并恢复工作期间,来自各帐户的 AMI 反馈可将馈线上各场地的状态传送至停电管理系统,因此无需致电或前往该地点。计量仪表数据还可通过图形形式显示,便于了解损害程度,并帮助确定恢复工作的优先次序。此外,该系统可提供因风暴而停止服务的场地数,并确保一定准确程度,帮助人员进行评估。

Alabama Power 的 Rhodes 表示,与该地区至今遭遇的最强风暴(包括卡特里娜飓风)时期相比,如今大部分服务的恢复速度都要快两天。“很难完全描述 FlexNet AMI 系统对恢复速度的贡献。”Rhodes 说道,“但毫无疑问,此系统可持续提供每分钟数据,这对有效响应管理助益良多。”

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