تقویت شبکه برق پورتوریکو

هنگامی که طوفان ماریا، یک طوفان رده 4 با بادهایی با سرعت 155 مایل در ساعت، در سال 2017 به پورتوریکو برخورد کرد، شبکه برق جزیره را ویران کرد و باعث طولانی ترین خاموشی در تاریخ ایالات متحده شد. ماریا نزدیک به یک سال بسیاری از ساکنان را بدون برق رها کرد.

پس از این ویرانی، وزارت انرژی و سیستم آزمایشگاهی ملی آن با پورتوریکو برای ایجاد یک شبکه برق انعطاف‌پذیرتر برای روشن نگه داشتن چراغ‌ها در جوامع و محافظت در برابر بدترین عواقب طوفان‌های جدید شریک شدند.

اکنون، آزمایشگاه ملی شمال غرب اقیانوس آرام DOE با استفاده از سیستم ارزیابی و انعطاف‌پذیری شبکه برق (EGRASS)، یک پلت فرم قدرتمند که به آماده‌سازی و تقویت سازه‌های حیاتی در هنگام شناسایی تهدیدات جدید، راه‌حلی برای یک شبکه برق انعطاف‌پذیرتر ارائه کرده است.

مارسلو الیزوندو، مهندس سیستم های قدرت، گفت: «برای پورتوریکو بسیار مهم است که برای این و فصل طوفان بعدی آماده شود. الیزوندو افزود: «به منظور مقابله با این موضوع، ما تخصص خود را در مدل‌سازی شبکه، معماری ابر و واکنش اضطراری برای کمک به محافظت از سیستم‌های برق فعلی و آینده پورتوریکو ترکیب کردیم. ما مدل خود را در گزارش‌های ارزیابی آسیب سایت تأیید کردیم که به ما امکان داد توانایی دقیق‌تری در پیش‌بینی خرابی شبکه به دست آوریم.»

توسعه این نرم افزار ممکن است به جزیره کمک کند تا هنگام مواجهه با طوفان های بزرگ در آینده، با برنامه های عملیاتی و مواد مناسب، آمادگی بهتری داشته باشد.

“بخش هماهنگی بازیابی بین سازمانی ما در دفتر بازیابی FEMA پورتوریکو به طور خستگی ناپذیری برای دستیابی به توافق بین سازمانی که راه را برای این فناوری نوآورانه هموار کرد، کار کرد. دانستن تأثیرات احتمالی یک طوفان آینده به دولت های محلی کمک می کند تا تصمیمات درستی را در هنگام آماده شدن برای یک پسابرجام اتخاذ کنند. سناریوی سقوط، “خوزه جی باکورو، هماهنگ کننده بازیابی بلایای فدرال FEMA در پورتوریکو، گفت.

اداره انرژی انرژی پورتوریکو (PREPA) و اپراتور و مدیر سیستم انتقال و توزیع در پورتوریکو، LUMA Energy، اکنون از EGRASS برای مطالعه و برنامه ریزی برای رویدادهای آب و هوایی شدید و اثرات بالقوه بر روی شبکه استفاده می کنند تا بهتر در معرض دید قرار گیرند. داده ها و شکاف های دانش در سیستم و استفاده از آن اطلاعات برای حفاظت از زیرساخت های حیاتی.

EGRASS به مدیران اضطراری کمک می‌کند تا با شبیه‌سازی مسیرهای طوفان تاریخی برای برآوردهای مختلف شدت باد، اثرات طوفان را بهتر توصیف کنند. این تمرین‌ها به مدیران LUMA Energy کمک می‌کند تا از قبل برای تعمیر خطوط انتقال، پست‌ها و سایر قطعات در پورتوریکو برنامه‌ریزی کنند و آنها را از تهدیدات آب‌وهوای آتی در امان نگه دارند.

PNNL در تلاش یکپارچه DOE برای بازسازی شبکه برق پورتوریکو و کمک به آن برای آماده شدن برای طوفان های آینده شرکت می کند. این پروژه چندساله شامل کار پیچیده‌ای بر روی نوسازی شبکه و برنامه‌ریزی برای آینده، از جمله انتقال ۱۰۰ درصد انرژی‌های تجدیدپذیر تا سال ۲۰۵۰ است.

پورتوریکو متعهد به انتقال به 100% انرژی‌های تجدیدپذیر است، بنابراین ما مشتاق هستیم تا به برنامه‌ریزی برای این انتقال به روشی انعطاف‌پذیر و قابل اعتماد کمک کنیم و اثرات طوفان بر سیستم را در حین انتقال محاسبه کنیم. ما می‌خواهیم به شناسایی نحوه ذخیره انرژی‌های تجدیدپذیر و انرژی کمک کنیم. مارسلو الیزوندو خاطرنشان می کند که می تواند بخشی از راه حل باشد، با طراحی کنترل های شبکه آنها. Elizondo تیم PNNL را رهبری می کند که مدل سازی و تحلیل انعطاف پذیری شبکه را در این پروژه ارائه می دهد.

چگونه EGRASS به آمادگی در برابر طوفان کمک می کند

EGRASS تأثیر روی زیرساخت ها را در نتیجه رویدادهای مخاطره طبیعی ارزیابی می کند. احتمال خرابی اجزای مختلف زیرساخت الکتریکی، مانند برج‌ها، خطوط انتقال و پست‌ها را تخمین می‌زند و ریسک مرتبط و تأثیر خرابی آنها را بر قابلیت اطمینان سیستم تجزیه و تحلیل می‌کند. همچنین با ارائه قضاوت متخصص برای تعیین منابع انرژی جایگزین برای بارهای مصرف نهایی حیاتی به عملیات بازیابی بلادرنگ کمک می کند.

جف داگل، مهندس ارشد برق در PNNL گفت: “برای بخش قابلیت اطمینان سیستم، ما قبلاً ابزاری برای آن داشتیم. این ابزار DCAT، ابزار تحلیل احتمالی پویا نامیده می‌شود.” “ما در حین کار برای بازسازی شبکه پس از اثرات طوفان ماریا، شکافی را در ابزارهای خود تشخیص دادیم. می‌خواستیم اطلاعاتی مانند “کدام خطوط برق از بین می‌رود” اضافه کنیم تا درک بهتری از شکنندگی برج‌ها و آنها به دست آوریم. حساسیت به پست ها و اجزای منفرد سیستم قدرت. EGRASS این کار را انجام می دهد.”

این تیم این مدل را طراحی کرد تا بفهمد کدام سیستم‌ها بر اساس فرضیات خاصی در مورد نیروهای طوفان شکست می‌خورند. داگل افزود: “ما درک درستی از تاثیر آب و هوا بر اجزای سیستم قدرت به دست آوردیم تا به تجزیه و تحلیل شبکه خود وارد شود.”

EGRASS با ارائه مدل‌سازی هوشمند به محافظت و بازیابی زیرساخت‌های فعلی کمک می‌کند تا به بهترین شکل برای طوفان‌های آینده آماده شود. برنامه های آینده شامل گسترش کاربرد آن در سایر رویدادها مانند زلزله و سیل است.