• 네트워크 저전압 장애 중 필요하고 최적의 부하 분산 식별
• 정전 이벤트 및 고립 모드에서 중요 부하가 지속적으로 작동하도록 보장합니다.
• 안전 문제와 비용이 많이 드는 가동 중지로 이어지는 제조 생산 손실을 방지하세요.
• 완료하는 데 몇 시간이 걸리는 예상치 못한 중단으로 인한 규제 재검증을 방지합니다.

중요 생산 프로세스에 대한 부하 분산 개선 탐색

시설의 기존 시스템은 부하 분산에 대한 최적화를 제공하지 않았으며, 부하가 순차적으로 분산되어 장애가 발생하는 동안 연결된 모든 부하가 분산되었습니다. 지능형 부하 분산 솔루션이 없다면 90%의 경우 전력망 중단으로 인해 전체 계획과 프로세스가 중단될 것입니다. 

전기 네트워크

시스템 단위:

• 소스 1 - 2.7MW – 발전기 1
• 소스 2 - 3.3MW – 발전기 2
• SCE 그리드 연결

유틸리티 그리드와의 상호 연결:

• 전체 시설은 두 개의 연결로 분리되어 있습니다.
• Switchyard A는 12개의 변전소와 2개의 대형 냉각기에 전력을 공급합니다.
• Switchyard B는 4개의 변전소와 2개의 대형 압축기에 전력을 공급합니다.

Switchyard A에는 시설 대부분에 전력을 공급하는 3개의 전원이 있으며, 전원 1 발전기는 약 2.7MW를 공급합니다. 소스 2는 약 3.3MW를 공급하는 또 다른 발전기이고 나머지는 약 1.6MW인 그리드에서 수행됩니다. 시설의 두 번째 부분은 Switchyard B에서 전력을 공급받습니다. 이 Switchyard 는 현재 그리드에만 연결되어 있으며 시설은 이 Switchyard 에 새로운 현장 발전 시스템을 설치하는 중이었습니다. 

현장 발전이 시운전되는 동안 B. Braun은 ETAP과 협력하여 전기 네트워크에 물리적, 재정적 손상이 발생하지 않도록 중요한 부하를 유지하는 데 도움이 되는 부하 분산 시스템 설계를 모색했습니다.

사례 연구의 첫 번째 부분은 두 개의 변전소가 있는 전기 네트워크 운영을 시각화하는 데 도움이 되는 전기 시스템의 ETAP 디지털 트윈을 개발하는 것이었습니다. 사례 연구의 두 번째 부분은 리얼타임 운영 제어 시스템을 위한 추가적인 부하 분산 솔루션 구현을 분석하는 것이었습니다. 시설의 대부분이 Switchyard A에서 전력을 공급받기 때문에 사례 연구는 중요, 준중요 및 비중요 부하 범주가 혼합된 이 Switchyard 에 부하 분산을 추가하는 데 중점을 두었습니다.

ETAP Power Simulator - 고전압 및 저전압 전력 시스템을 위한 사용하기 쉬운 종합적인 네트워크 모델링, 분석 및 시뮬레이션 소프트웨어로 모든 전기 네트워크의 통합 전기적 디지털 트윈 구축 및 조류 계산, 단락 회로 및 기타 여러 분석을 분석하는 데 사용됩니다.

ETAP 리얼타임 지능형 부하 분산(ETAP iLS) -  전력 밸런싱과 프로세스 및 전력 시스템 역학을 고려하는 빠른 대응을 통해 필수 부하를 보존하고 광범위한 시스템 중단을 방지하기 위한 산업 시설을 위한 빠르고 사전 예방적이며 최적화된 부하 분산 솔루션

• 시설 내 기존 전기망의 명확한 시각화
• 제안된 부하 분산 계획을 사용한 네트워크 시뮬레이션
• HMI를 탑재하고 차단기 상태를 포함하는 리얼타임, 유연하고 사용하기 쉬운 부하 분산 시스템
• 동적으로 업데이트되고 최적화된 로드 테이블
• 부하 차단 솔루션을 컨트롤러에 지속적으로 연결하여 장애 발생 시 즉각 대응

ETAP Power Simulator를 사용하여 전기 네트워크 부하를 분석하고, 부하를 중요, 준중요, 비중요로 분류하여 에너지 전달의 우선 순위를 최적화했습니다. 네트워크의 디지털 트윈은 디지털 모델을 기반으로 전력 품질을 평가하고 안전한 부하 분산 시나리오를 준비하는 데 사용되었습니다.

그런 다음 ETAP 지능형 부하 분산(iLS)을 사용한 최적화 시나리오가 구현되었고, 아일랜드 시나리오에서 부하 분산이 성공적으로 실행되어 시설 시스템의 지속적인 계산과 최적의 부하 선택을 모두 제공했습니다. 

이제 어떠한 이벤트가 발생하기 전에 ETAP iLS는 잠재적으로 어떤 부하가 제거될 수 있는지 지속적으로 예측하고 계산하여 장애가 발생할 때마다 즉시 조치를 취할 수 있습니다. 부하 최적화는 이제 우선순위에 따라 이루어지며, ETAP iLS는 최대 3%의 편차로 필요한 부하에 가까운 부하를 제거합니다. 이제 시설에서 ETAP 환경을 사용하여 부하 분산 구성을 모니터링하고 수정할 수 있으므로 수동 수정을 위한 프로세스 및 계획된 정지가 최소화됩니다.  

실시간 부하 분산으로 중요한 시스템 운영 유지

• 정전당 약 $1 백만 달러의 비용 절감
• 정전으로 인해 더 이상 의료 제조 시설의 필수 전력이 중단되지 않습니다.
• 구성 가능한 부하 분산을 사용하여 최소 또는 선택적 부하만 분산하여 고립된 조건에서도 운영이 안전하게 계속됩니다.
• 발전, 그리드 수입/수출 전력, 각 부하 분산 지점에서의 전력 소비를 포함한 운영 조건에 대한 향상된 모니터링
• 정전 후 전기 네트워크를 수동으로 조정하고 긴 규제 재검증을 수행하는 데 소요되는 시간이 단축되었습니다.
• 네트워크의 디지털 시뮬레이션을 사용하여 향후 업그레이드 및 확장을 정확하게 평가할 수 있습니다.

ETAP iLS는 부하 분산 테이블을 지속적으로 업데이트하고 리얼타임으로 결정을 실행하며, 장애 발생 시 20밀리초 이내에 대응합니다.

Eric Ham, ETAP의 자동화 및 제어 수석 엔지니어