Phasor Ölçüm Sistemlerini Uygulamanın Ekonomisi

Phasor Ölçüm Sistemleri (PMS), genellikle dağıtımları için kritik bir öneme sahip olarak adlandırılır, düzenleyiciler ve yatırımcılar. Teknik avantajlara yatırım yapmak - gerçek zamanlı operasyonel tasarruflara karşı, geniş çaplı görünürlük ve dinamik istikrar değerlendirme - yaygın olarak belgelenmiş, ekonomik durum, dağıtımları için kritik bir öneme sahiptir, yasal düzenlemeler ve yatırımcılar.

Phasor Ölçüm Sistemlerinin Ekonomik Peyzajı

Modern güç ızgaraları yenilenebilir entegrasyon, değişken yük kalıpları ve yaşlanma altyapısı tarafından giderek daha fazla önem taşıyor. Phasor ölçüm birimleri (PMU) örnek gerilim ve mevcut en yüksek seviyedeki 60 örnek, operatörlerin geleneksel denetim ve satın alma verilerini gözlemlemelerine izin veriyor (SCADA) sistemleri yakalamaya devam ediyor. PMS köklerinden, milyonlarca dolarlık dağıtımını önlemek için ekonomik zorunluluk, kesintiye uğramak için, kesintiye uğramak için, kesintiye uğramak için gerekli olan yüksek maliyetle, yük yükseltmeleri azaltmak ve varlık kullanımı.

PMS'in uygulanması, donanım, yazılım, iletişim, entegrasyon ve insan sermayesinin maliyetlerini içerir. Tek bir alt istasyonda veya tüm bir bağlantıda-dramatik olarak, bu maliyet elementlerini anlamak güvenilir bir iş davası inşa etmek için ilk adımdır.

PMS Uygulamanın Maliyeti

Capital Investment (CAPEX)

Herhangi bir PMS projesinde en büyük tek masraf, fiziksel altyapının tedarik ve kurulumudur. Bir PMU cihazı genellikle doğru sınıfa bağlı olarak 5.000 ila 15.000 $ arasında mal olabilir (örneğin, P-class for protection or M-class for metre), kanal sayımı ve iletişim yetenekleri.

200 alt istasyonda 500 PMU dağıtan büyük bir fayda için, toplam sermaye harcamaları 50 milyon doları aşabilir.Ada şebekeleri veya endüstriyel mikrogridler için küçük projeler 500 $ 500'a başlayabilir. PMS'nin sabit maliyet doğası, ölçek ekonomilerine ulaşmanın kritik olduğu anlamına gelir; per-PMU maliyetleri hızla dağıtım genişletme maliyetleri artar.

Operasyonel Açıklama (OPEX)

Oluşturulduğunda, PMS performans ve veri kalitesini korumak için devam eden yatırım gerektirir. Key OPEX kategorileri şunları içerir:

Toplam OPEX genellikle yılda ilk CAPEX'in% 15-25'ini çalıştırıyor. 50 milyon dolarlık bir dağıtım için yıllık operasyonel maliyetler 7.5-$12.5 milyon dolar olabilir. Bu tekrarlanan masraflar herhangi bir yaşam döngüsü maliyet analizine faktörlü olmalıdır.

Ekonomik Faydaları: PMS Değerleri Nerede

Önemli maliyet kesintisine rağmen, PMS birçok kanal aracılığıyla önemli ekonomik geri dönüşler üretebilir. En nice avantajlar üç kategoriye girer: gelişmiş güvenilirlik, geliştirilmiş verimlilik ve gelecekteki sermaye harcamaları.

Geliştirilmiş Grid Reliability ve Outage Maliyetlerinden Kaçınırdım

PMS için birincil ekonomik sürücü, büyük ölçüde geniş çaplı bir güvenlik eksikliğine neden oldu. PMS, sistem koşullarını azalttı, 55 milyon insanı etkiledi ve tahmin edilen 4 ila 10 milyar dolar ekonomik kayıplara neden oldu.

Operasyonel Verimlilik ve Maliyet Tasarrufları

PMS, operatörlerin, şebekeyi, güvenlikten ödün vermeden stabilite limitlerine daha yakınlaştırmasını sağlar.Bu artış transfer kapasitesi, kongestasyon maliyetlerini azaltır. Midcontinent Bağımsız Sistem Operatör (MISO), senkronizasyonu en iyi 10-20 ek iletim kapasitesinin mevcut hatlarda yüzde 10 ila 10 milyon dolar tasarruf etmesi, ekstra tasarruf sağlar. Ek olarak, PMS, jeneratörü optimize etmeye yardımcı olur ve pahalı toplayıcı birimlerine güvenerek yakıt maliyetlerini azaltır.

Dehid Altyapı Yatırımı

Translament ve alt istasyon yükseltmeleri genellikle uzun zaman zaman zaman zaman zaman zaman zaman zaman zaman zaman zaman zaman zaman zaman zaman zamanlayıcı kullanımları ile mümkün olan yeni inşaattan tasarruf sağlar veya yeni inşaattan kaçınır.Örneğin, dinamik ısı puanı (DTR) PMU'lar, mevcut 500 $ 'lık bir geri yükleme hattının 10-30 oranındaki sabit bir kesintiye uğrama kapasitesini artırabilir, bu işlem için maliyet 1-$3 milyon dolar değerindeki tasarruf sağlar.

Meydanlar ve Mitigation Strategies

PMS'nin ekonomik çekiciliğini hafifçe etkileyen üç büyük zorluk: yüksek sermaye, somut olmayan faydaların belirsiz bir şekilde ölçülmesi ve entegrasyon karmaşıklığı. Bu adreslemeler dikkatli planlama ve destekleyici politikalar gerektirir.

Sermaye erişilebilirliği ve Fonlama Modelleri

Birçok hizmet, özellikle de daha küçük kooperatifler veya belediye hizmetleri, 2009 ve 2014 yılları arasında toplam yatırım yapan PMU projelerine sahip olmak, Avrupa'da (Horizon 2020) ve Asya (Asya Kalkınma Bankası hibeleri) ek olarak, düzenlenmiş kredi kartına giriş yapan bir diğer ödeme noktalarına göre satışa sunulacaktır.

Intangible Faydaları

Gelişmiş sistem istikrarı, daha hızlı restorasyon gibi faydalar ve büyük karaoutlardan kaçınılması doğal olarak olasılıksaldır. Utilities genellikle risk azaltması için bir dolar atamaya değer verir. çözümün olasılıksal risk analizi ile birlikte simülasyon modelleri ile birlikte ilgili olarak algılanması gerekir.Zorun Standart C37.118.2- bazlı rahatsızlık veritabanları, Batılararası senkronizasyonu takip eden 6 yıllık veri toplama oranını tahmin etmek için de kullanılabilir.

Bütünleşme ve Teknoloji Riskleri

PMS projeleri genellikle içilebilirlik sorunları, siber güvenlik uyumları veya veri kalitesi sorunları nedeniyle gecikmelerden muzdariptir. Bu riskler ilk olarak Robust siber güvenlik mimarisine sahiptir (IEEE C37.118.2, IEC 61-90-5), toplam fabrika kabul testi yapmak ve genel olarak 10 ila 15 adet kontrol cihazı (örneğin, Robust siber güvenlik mimarisine yönelik güvenlik mimarisine sahip, güvenlik tespiti ve şifreleme, günlük kontrol edilebilirliklere karşı bütçeli bir şekilde yapılmalıdır.

Yatırıma Dönüş: Vaka Çalışmaları

Vaka Çalışması 1: Bonneville Power Administration (BPA)

Pasifik'teki 400 PMU'ları DOE'nin SGIG programının bir parçası olarak dağıtmış. Toplam yatırım: 28 milyon dolar (iletişim yükseltmeleri dahil) Faydaları: 10 yıldan fazla bir süre boyunca ABD'de karalanmış olan 2012 gerilimin düşmesine engel oldu (ve şimdi PMS'yi yılda 15 milyon dolar azalttı; alt istasyondaki 10 milyon dolar.

Vaka Çalışması 2: EirGrid (Ireland)

EirGrid, düşük yük saatleri boyunca, tasarruf edilen iki yeni iletim hattının (120 milyondan fazla) inşa edilmesine izin verdi: yıllık ortalama% 8 oranında rüzgar çiftliklerinin %15'i azalttı. İrlanda sistemi, küresel olarak düşük yüklerde 40 milyon dolar tasarruf etti.

Vaka Çalışması 3: Duke Energy (Güneydoğu ABD)

Duke Energy, PMU'ları 250 alt istasyonda 35 milyon dolara mal oldu. birincil fayda: oscillation algılama ve remedial aksiyon programları, 80 milyon dolarlık spot market fiyat artışlarına neden olacağının üç jeneratör turunu engelledi. Ek olarak, dinamik hat derecelendirmeleri, önemli bir koridorda 300 MW kapasite ekledi (düşünce 50 milyondan fazla yükseltme).

Future Outlook: Ekonomiyi Evolving Economics

Donanım maliyetleri 2010- 2020 yılları arasında %40 azaldı ve bulut tabanlı analizler, aşırı hava etkinlikleri ve siber verimlilik oranının giderek daha güçlü hale gelmesi için risk altında olacaktır.PMUS'lerin gelişi, tüm iletim operatörleri için tüm dağıtım noktaları için yeni uygulamalar başlatacaktır.

Federal vergi teşvikleri, karbon fiyatlandırması ve enerji geçiş görevleri PMS ekonomisini daha da artırabilir. Örneğin, PMS verilerini karbon muhasebe sistemlerine bağlamak yeşil tahvil finansmanı için uygun olabilir.Ve makine öğrenme algoritmaları olarak, tahmin ve dinamik derecelendirmenin doğruluğunu geliştirir, operasyonel tasarruflar orantılı maliyet artışları olmadan artacaktır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Phasor Ölçüm Sistemlerinin uygulanması, büyük projeler tarafından gösterilen dikkatli, çok yıllık bir sermaye ve operasyonel maliyetlerin nicel ve olasılıksal faydalara karşı analizi içerir. İlk yatırım önemli olsa da, mevcut olan on milyonlarca dolarlık dış finansman için - geri ödeme süreleri (2-5 yıl) ve kurumsal olarak maliyet-malzeme oranlarının (tipik olarak 3:1 ila 7:1), PMS'nin sağlam bir ekonomik yatırım gerektirdiğini doğrulamaktadır.

Daha fazla okuma için, ABD Enerji Bakanlığı, PMU tabanlı dinamik izleme konusunda kapsamlı bir rapor sunuyor: Kuzey Amerika Elektrik Güvenilirliği Şirketi (NERC) senkronizasyonu ve uygulamalarını entegre etmek için kaynak belgeleri veriyor: [FONTT:31). IEEE Power ve Enerji Topluluğu, PMU-bazlı dinamik izleme konusunda periyodik teknik kılavuzlar yayınlıyor.