本月早些時候，硅谷創(chuàng)業(yè)公司Varentec將下一代電力電子引入配電網(wǎng)，標(biāo)志著一個為期十年項(xiàng)目的達(dá)到重要里程碑 - 該項(xiàng)目是為科羅拉多州Xcel Energy的配電網(wǎng)進(jìn)行全面電壓無功優(yōu)化設(shè)施的商業(yè)部署。

在接下來的兩年中，Xcel將在丹佛市的472條饋線上部署2,000個Varentec的ENGO設(shè)備。ENGO(網(wǎng)絡(luò)邊緣優(yōu)化)單元是柱上安裝的箱體，能夠獨(dú)立地并且與其自己的“網(wǎng)絡(luò)邊緣管理軟件”GEMS協(xié)同工作，能夠注入和吸收無功功率來控制配電線路電壓。

如果一切順利，Xcel計(jì)劃部署總計(jì)4,350個ENGO單元作為其“降壓節(jié)電器”(CVR)項(xiàng)目的一部分，該項(xiàng)目總投資約1.25億美元，是去年由州監(jiān)管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)的6.12億美元電網(wǎng)現(xiàn)代化計(jì)劃中的重要部分。

通過將特定的饋線電壓保持在可接受的范圍內(nèi)，預(yù)計(jì)ENGO單元將其CVR計(jì)劃的整體節(jié)能效率增加約1%至1.5% - 也就是平均2.4GW到5GW的節(jié)能量。

根據(jù)首席執(zhí)行官Guillaume Dufossé的說法，Xcel目前在其供電范圍僅有的2,500個用戶，該項(xiàng)目明顯是一個很大的項(xiàng)目。CVR幾乎是所有這些公用事業(yè)試點(diǎn)項(xiàng)目的一部分，比如Varentec與杜克能源公司或南方公司合作的項(xiàng)目。他說，Xcel在過去三年里進(jìn)行了三個試點(diǎn)，來證明這項(xiàng)技術(shù)的性能和價值。

但Dufossé認(rèn)為，Xcel的合同代表了Varentec重要的“爆發(fā)點(diǎn)”。他在周四的一次采訪中表示：“我們已經(jīng)試用了它，證明了它的表現(xiàn)，展現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益，展示了公用事業(yè)的整體回報(bào)�！� “從示范階段到公用事業(yè)這一次掀動大規(guī)模部署按鈕的那一刻，花了很長時間�！�

這個漫長的驗(yàn)證過程，已經(jīng)使得Varentec在新興的配電網(wǎng)電力電子領(lǐng)域的競爭對手感到了困擾。其主要競爭對手Gridco Systems于今年初關(guān)閉了自己的業(yè)務(wù)，并將其知識產(chǎn)權(quán)標(biāo)價轉(zhuǎn)讓。一個較小的競爭對手，如，GridBridge，被田納西州的配電變壓器制造商Ermco收購，價格未公開。

這讓Varentec公司很清楚，正如Dufossé所說，這將是CVR和電壓無功優(yōu)化(VVO)項(xiàng)目的新浪潮，他指出這是基于伊利諾伊州和加利福尼亞州以及加拿大安大略省的政策激勵。

在伊利諾伊州，2016年12月通過的“未來能源工作法案”將州政府的能源效率目標(biāo)提高了近一倍，并特別將CVR作為適用于ComEd和Ameren的電力公司的投資技術(shù)。 他補(bǔ)充說，安大略省已經(jīng)通過其“非用戶側(cè)節(jié)能計(jì)劃”(In Front of Meter Conservation) 批準(zhǔn)了CVR投資作為節(jié)能支出。

作為合格的節(jié)能投資，2015年加利福尼亞州通過的SB 350法案確定了該州新的可再生能源、能源效率和電動汽車目標(biāo)，并特別批準(zhǔn)了“通過降低配電線路供電電壓來節(jié)約最終用途能源的計(jì)劃”。

這些針對CVR的國家政策承諾，可能有助于打開緩慢發(fā)展的市場，并推動已投資于高中壓CVR計(jì)劃的公用事業(yè)公司尋求能夠?qū)⑸�存能力和控制力擴(kuò)展到低收入國家的技術(shù)及不同電壓等級的系統(tǒng)，Dufossé補(bǔ)充說。

在這個角色中，Varentec的技術(shù)彌補(bǔ)了像Utilidata和DVI這樣的公司所使用方案的不足，其他公司使用并網(wǎng)傳感器和智能電表來通知CVR系統(tǒng)，以及來自施耐德電氣、ABB和通用電氣等電網(wǎng)巨頭的核心CVR系統(tǒng)和硬件。ENGO單元則是重點(diǎn)關(guān)注防止線路欠壓的能力，使得在CVR之外，能夠?qū)⑾到y(tǒng)范圍的電壓經(jīng)常性地降低到更低的水平。

而這些技術(shù)在協(xié)同使用時，能夠以每千瓦小時約1至1.5美分的成本提供能源效率，與傳統(tǒng)的能效投資回報(bào)相媲美，Dufossé說。這個數(shù)字來源于Varentec部署的系統(tǒng)，包括硬件、軟件、安裝、持續(xù)運(yùn)營以及保持其運(yùn)行壽命的整體解決方案。

他說：“我們在技術(shù)領(lǐng)域苦苦掙扎了很長時間�！艾F(xiàn)在終于有了實(shí)質(zhì)性的突破。我們需要的第二步是監(jiān)管支持。“

Varentec已經(jīng)從包括Khosla Ventures，3M New Ventures和Bill Gates在內(nèi)的投資者中籌集了約4300萬美元，以及能源部ARPA-E計(jì)劃的資金支持，迄今為止在CVR和VVO開發(fā)中取得了最大的成績。其ENGO設(shè)備也被用于緩解夏威夷瓦胡島上太陽能豐富的配電線路上的電壓閃變，這是夏威夷電力公司長期運(yùn)行的配套項(xiàng)目之一。

“我們正在完善我們的第二個商業(yè)案例的演示，管理配電饋線的托管能力，”Dufossé說。和Xcel一樣，夏威夷電力公司一直將Varentec的三階段試點(diǎn)工作，從2016年的一條支線上的40臺設(shè)備開始，到12月份擴(kuò)大到六條支線上的100臺。最終，該公司在今年二月份批準(zhǔn)的2.05億美元電網(wǎng)現(xiàn)代化計(jì)劃要求部署約2,600個Varentec設(shè)備。

網(wǎng)絡(luò)邊緣優(yōu)化設(shè)備(ENGO)

電網(wǎng)正在經(jīng)歷從集中式發(fā)電到更小的分布式發(fā)電的快速轉(zhuǎn)變，更接近消費(fèi)者 - 包括太陽能和風(fēng)能等可再生能源。此外，公用事業(yè)部門正在要求提高整體效率并減少高峰能源需求。雖然這些問題可能看起來很小，但目前的電網(wǎng)建立并依賴于舊技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施。歷史上，過時的機(jī)電設(shè)備(包括電容器組，線路電壓調(diào)節(jié)器和有載分接開關(guān))已經(jīng)提供電壓和VAR控制作為電力公用事業(yè)運(yùn)營商的唯一選擇。但隨著今天電網(wǎng)發(fā)生巨大變化，包括光伏太陽能，能源效率和峰值需求降低，需要新一類電壓和VAR調(diào)節(jié)。

實(shí)時，按需電壓VAR控制

ENGO-V10單元(10 kVAR)是一種動態(tài)VAR源，可安裝在與服務(wù)變壓器相鄰的電桿頂部或儀表基座上，并連接在變壓器的用戶端。ENGO單元設(shè)計(jì)為自主運(yùn)行，并調(diào)節(jié)VAR以控制其連接點(diǎn)的電壓，一致操作時無需與相鄰的、沿配電網(wǎng)邊緣的饋線部署的多個此類單元進(jìn)行通信。

ENGO-V10單元獨(dú)特的獨(dú)立控制能夠快速準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)連接點(diǎn)的無功功率和電壓。通過在電網(wǎng)邊緣部署ENGO-V10設(shè)備，解決了Volt-VARs的當(dāng)?shù)靥魬?zhàn)，并且整個饋線更好地服務(wù)于消費(fèi)者。

ENGO的一個主要特點(diǎn)是安裝和部署的速度。ENGO-V10設(shè)備部署在次級端，但不需要在安裝過程中關(guān)閉客戶電源。最重要的是，ENGO單位可以由一個人安裝。并且當(dāng)饋電器上安裝足夠數(shù)量的ENGO單元時，結(jié)果是沿配電饋線的平坦電壓曲線和一致的功率因數(shù)校正。

自平衡

盡管ENGO設(shè)備不需要點(diǎn)對點(diǎn)通信，但一組ENGO設(shè)備可以自主協(xié)同工作，以提供積極的系統(tǒng)級效益。二次側(cè)注入的VAR可以通過獨(dú)特的“自平衡”現(xiàn)象幫助支持高壓側(cè)。這是由于ENGO設(shè)備的動態(tài)分流VAR注入彼此協(xié)調(diào)運(yùn)行的結(jié)果 - 就像交響樂一樣。

Volt-VAR的監(jiān)控，管理和優(yōu)化

ENGO-V10設(shè)備與GEMS軟件配合使用，可以實(shí)時查看部署在饋線上的任何和所有ENGO設(shè)備的活動情況。

主要特征

1.每個ENGO設(shè)備可變電壓支持(0-10 kVAR)

2.群體行為導(dǎo)致的自平衡系統(tǒng)級影響

3.設(shè)備之間沒有競爭的快速子周期響應(yīng)

4.帶有內(nèi)置診斷功能的多微處理器設(shè)計(jì)

5.多種通信選項(xiàng)

6.可擴(kuò)展為10 MW以上的饋線提供VAR支持

7.柱上或底座安裝

GEMS：網(wǎng)格邊緣管理系統(tǒng)

ENGO Volt-VAR Control解決方案依賴于一個簡單但功能強(qiáng)大的軟件應(yīng)用程序 - 網(wǎng)絡(luò)邊緣管理系統(tǒng)GEMS。GEMS是一個基于網(wǎng)絡(luò)的軟件平臺，可以通過不同的方式用于現(xiàn)場設(shè)備控制和數(shù)據(jù)可視化。從監(jiān)控診斷和維護(hù)到實(shí)時電壓可視性和跟蹤，GEMS是一個專注于應(yīng)用，可為網(wǎng)絡(luò)電壓提供前所未有的可視性。

許多AMI系統(tǒng)不會向操作員報(bào)告電壓，而那些只能提供幾個測量點(diǎn)的系統(tǒng)每天只能提供很長的滯后時間。GEMS可以實(shí)時或按照規(guī)定的時間間隔(例如1小時)提供電壓可視性。在下圖中，根據(jù)需求在幾秒鐘內(nèi)刷新，電網(wǎng)運(yùn)營商可以在整個饋線的每個ENGO安裝點(diǎn)上一目了然地看到高，低和平均電壓。

這種能見度對于檢測低電壓區(qū)域，電壓波動率或?qū)嵤┓逯敌枨蠼档突蚬?jié)能而言至關(guān)重要。

通過標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器訪問，GEMS也可以用作控制網(wǎng)關(guān)來調(diào)度電壓設(shè)置點(diǎn)，以管理和訪問個人，集群或整個ENGO單元。電壓設(shè)定點(diǎn)調(diào)度類似于用于電容組或電壓調(diào)節(jié)器控制的電壓設(shè)定點(diǎn)調(diào)度，并且可以設(shè)置一次并保持獨(dú)立(例如235V設(shè)置以避免電壓低于235V)或經(jīng)常為各種需求管理方法設(shè)置。

與其他Volt-VAR軟件控制系統(tǒng)不同，GEMS為電網(wǎng)運(yùn)營商提供了監(jiān)控和驗(yàn)證每個控制位置解決方案有效性的能力，并能夠在該位置立即做出響應(yīng)。這提供了ENGO硬件設(shè)備有效實(shí)現(xiàn)所需電壓控制的信心和驗(yàn)證。

ENGO + GEMS解決了當(dāng)今公用事業(yè)面臨的一些問題：

1.網(wǎng)絡(luò)邊緣支持和效率

2.降低峰值需求

3.節(jié)能

4.電網(wǎng)邊緣電壓 - 無功控制

5.高PV滲透

（本文轉(zhuǎn)自輸配電世界，如有版權(quán)問題，請聯(lián)系小編）