One Energy สถานีไฟฟ้าย่อยทางดิจิทัลเต็มรูปแบบแห่งแรกในสหรัฐอเมริกา เริ่มดำเนินการเชิงพาณิชย์แล้ว

One Energy Enterprises Inc. ผู้เสนอวิธีบูรณาการพลังงานทางอุตสาหกรรมในแนวดิ่ง ประกาศความสำเร็จในการทดสอบและดำเนินการทางไฟฟ้าของสถานีไฟฟ้าย่อยทางดิจิทัลเต็มรูปแบบ (fully digital substation) และเป็นสถานีย่อยในระบบส่งแรงดันไฟฟ้าแบบ Plug-and-Play ซึ่งเป็นแห่งแรกในสหรัฐอเมริกา ตั้งอยู่ที่สำนักงานใหญ่ใน Findlay ของ One Energy และได้เริ่มดำเนินการในเชิงพาณิชย์แล้ว

สถานีไฟฟ้าย่อยทางดิจิทัลของ One Energy มีจุดมุ่งหมายเพื่อจ่ายกำลังไฟฟ้าให้กับ Megawatt Hub ที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อพิสูจน์แนวความคิดใหม่ของบริษัทสำหรับการเป็นสถาปัตยกรรมสถานีไฟฟ้าในทางดิจิทัลเต็มรูปแบบ

Jereme Kent ซีอีโอของ One Energy กล่าวว่า — “ถึงเวลาแล้วที่เราต้องกลับมาคิดกันใหม่ทั้งหมดว่าสถานีไฟฟ้าย่อยควรได้รับการออกแบบอย่างไร เพื่อให้อุตสาหกรรมเลิกทำในสิ่งที่ผิดพลาดซ้ำเดิมที่เกิดขึ้นในช่วง 50 ปีที่ผ่านมา สถานีย่อยแบบเดิมนั้นไม่มั่นคง อาจเกิดการล้มเหลวได้ทั้งจากสภาพอากาศเลวร้ายที่ไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ การขาดการเฝ้าตรวจสอบสภาพพื้นฐาน และการที่ต้องพึ่งพาสายไฟขนาดเล็กหลายพันเส้นเพื่อนำส่งสัญญาณสถานะและการควบคุมกลับไปยังอาคารควบคุม นี่คือเหตุผลที่เราออกแบบสถานีไฟฟ้าย่อยทางดิจิทัลเต็มรูปแบบขึ้นที่ One Energy เพื่อให้เป็นระบบที่มีความมั่นคง เป็นดิจิทัล มีความยืดหยุ่น รองรับการเฝ้าตรวจสอบสภาพได้ในเวลาจริง และอยู่รอดได้จากทุกเหตุการณ์ทางสภาพอากาศที่อาจเกิดขึ้นได้”

ในการสร้างสถานีไฟฟ้าย่อยทางดิจิทัลเต็มรูปแบบ One Energy เลือกใช้ระบบ TiDL (Time-Domain Link) ของ Schweitzer Engineering Laboratories ซึ่งเป็นครั้งแรกในสหรัฐอเมริกาที่การเชื่อมต่อทั้งหมดของสถานีย่อยเป็นการต่อด้วยใยแก้วนำแสงโดยใช้ระบบ TiDL โดย One Energy ต้องการให้เกิดความเรียบง่ายในการรักษาความมั่นคงทางกายภาพที่มาพร้อมกับการสื่อสารด้วยไฟเบอร์แบบจุดต่อจุด (point-to-point) ของ TiDL นี่คือสาเหตุที่ระบบ TiDL ได้รับเลือกให้อยู่เหนือสถาปัตยกรรมรูปแบบดิจิทัลที่มีอยู่ใน IEC 61850 ที่กำลังได้รับความนิยมในยุโรป

หน่วยการรวมเข้าด้วยกันของ TiDL สามารถติดตั้ง ทดสอบ และทดสอบเพื่อรับรองการใช้งานให้กับอุปกรณ์หลักทั้งหมดได้โดยตรงจากโรงงาน ทำให้การเดินสายภาคสนามทำได้ง่าย เพียงแค่เชื่อมต่อเคเบิลใยแก้วนำแสง

หม้อแปลงไฟฟ้าขนาด 30 MVA ของสถานีย่อยซึ่งสร้างโดย Hitachi Energy มี Coresense M10 ซึ่งเป็นชุดวิเคราะห์การละลายของก๊าซและระบบเฝ้าตรวจสอบสภาพแบบเวลาจริง ระบบนี้สามารถตรวจจับความผิดปกติในหม้อแปลง ตลอดทั้งระบบควบคุม และมีการแจ้งเตือนด้วยการส่งข้อความโดยอัตโนมัติไปยังผู้ปฏิบัติงานระบบ

Coresense M10 จะวิเคราะห์การละลายของก๊าซในหม้อแปลงอย่างเต็มรูปในทุกๆ 10 นาที ซึ่งถ้าเปรียบเทียบกับหม้อแปลงไฟฟ้าของสถานีย่อยต่างๆ โดยส่วนใหญ่แล้วจะมีการทดสอบน้ำมันเพียงปีละครั้งเท่านั้น

นอกจากนี้ เซอร์กิตเบรกเกอร์ไฟฟ้าแรงสูงยังเป็นการจัดหาโดย Hitachi Energy และมีชุดเฝ้าตรวจสอบสภาพอย่างเต็มรูปแบบเช่นกัน โดยที่การสื่อสารและการตรวจสอบสภาพได้ในเวลาจริงตั้งแต่เนิ่นๆ นั้น จะทำให้สามารถระบุปัญหาเล็กๆ น้อยๆ ได้ก่อนที่จะลุกลามไปเป็นปัญหาใหญ่

มีการใช้มาตรการเฉพาะเพื่อเพิ่มความปลอดภัยและความยืดหยุ่นของสถานีย่อย เพื่อรักษาความมั่นคงทางกายภาพในพื้นที่หน้างานให้ดีขึ้น จึงมีการแยกส่วนทั้งหมดให้เป็นแบบมอดูลาร์ โดยสร้างกำแพงด้วยคอนกรีตตันล้อมรอบไว้อย่างถาวร ทั้งนี้ก็เพื่อขจัดความเสี่ยงอันเนื่องมาจากการเข้าไปรบกวนของสัตว์และเศษสิ่งต่างๆ ที่พัดปลิวเข้ามา ซึ่งเป็นเรื่องปกติที่เกิดขึ้นอยู่แล้ว และเป็นแหล่งที่มาของข้อผิดพร่องอันสำคัญของสถานีย่อยแบบดั้งเดิม จึงมีการออกแบบโดยที่ไม่ให้มีชิ้นส่วนที่ปราศจากการกำบังที่มีกระแสไฟฟ้าที่ต่ออยู่บนบัสแรงดันไฟฟ้าปานกลาง นอกจากนี้ เพื่อป้องกันสาเหตุของการเกิดเพลิงไหม้ในสถานีย่อยแบบดั้งเดิม จึงออกแบบให้ใช้กับน้ำมันที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และให้ระบบระงับอัคคีภัยเป็นแบบพาสซีฟและทำงานอัตโนมัติ

Kent ให้ข้อสรุปด้วยว่า — “การที่จะนำอุตสาหกรรมสาธารณูปโภคออกไปจากช่วงทศวรรษ 1900 ได้นั้นถือเป็นเรื่องท้าทาย และในท้ายที่สุดแล้วก็จะให้ผลตอบแทนที่คุ้มค่ามาก พวกเรามองไปที่การใช้ประโยชน์จากความเป็นไปได้อันยิ่งใหญ่สำหรับสถานีไฟฟ้าย่อยทางดิจิทัลของเรา เพื่อให้ประโยชน์กับสายธุรกิจอื่นๆ ของ One Energy อีกด้วย อย่างเช่น โครงการ Net Zero”

ที่มา: One Energy Enterprises Inc.