現代の都市は、発電所から家庭や企業に電力を供給する複雑なネットワークに依存しています。この送電および配電（T&D）システムは、エネルギー需要の増大、再生可能エネルギーの統合、老朽化したインフラ、環境規制など、前例のない課題に直面しています。
過去のデータと経験に頼る従来のグリッド管理アプローチは、もはや不十分になりつつあります。データ分析は現在、グリッドオペレーターにシステムの動作を理解し、傾向を予測し、情報に基づいた意思決定を行うための強力なツールを提供しています。この記事では、主要なT&Dコンポーネント、新しいスマートグリッド技術を検証し、システム最適化のためのデータ駆動型の選択基準を提供します。
送電システムは、発電所から変電所まで長距離にわたって電力を運びます。主なデータアプリケーションには以下が含まれます。
- 電圧、電流、電力測定による線路損失分析
- 過去のデータ、気象データ、経済データを使用した負荷予測
- 温度と振動の監視による故障検出
重要な指標：送電効率、線路損失率、負荷率、故障率。
変電所は電圧レベルを変換し、電力を配電します。データアプリケーションは以下に焦点を当てています。
- 変圧器の状態監視（油温、巻線温度）
- 容量計画のための負荷予測
- 機器故障診断
主な指標：変圧器負荷率、効率、故障率、および機器利用率。
配電ネットワークは、エンドユーザーに電力を供給します。データアプリケーションには以下が含まれます。
- 消費パターンを使用した負荷予測
- 電流と電圧分析による故障位置の特定
- 需要管理のための消費者行動分析
パフォーマンス指標：サービス信頼性、停電時間、および線路損失。
変圧器の性能は、グリッド効率に大きく影響します。データアプリケーション：
- 損失と効率分析による性能評価
- 特定のアプリケーションに対する選択の最適化
- メンテナンス計画のための残存寿命予測
選択基準：容量、電圧クラス、損失率、絶縁、冷却方法。
正確な測定は、リアルタイムのシステム認識を可能にします。アプリケーションには以下が含まれます。
- システム状態推定
- 異常検出
- セキュリティ評価
選択要素：測定精度、通信能力、信頼性。
電圧の安定性は、機器の動作に不可欠です。データアプリケーション：
- 電圧変動分析
- 制御戦略の最適化
- 安定性の向上
選択の考慮事項：調整範囲、精度、応答速度。
最新のスマートグリッドには以下が組み込まれています。
- 消費監視のための高度なメータリングインフラ
- 信頼性のための自動配電システム
- 負荷バランスのためのデマンドレスポンスプログラム
- グリッド安定性のためのエネルギー貯蔵
- 柔軟な制御のための電力電子機器
IoTとビッグデータ分析により、包括的なシステム監視を通じて、予測保全、故障防止、および最適化された運用が可能になります。
構造化された選択プロセスでは、以下を考慮する必要があります。
- プロジェクト要件（電圧、容量、信頼性、予算）
- サプライヤー評価（仕様、価格設定、サービス、参照）
- データ分析（費用対効果、リスク評価、多基準意思決定）
- 最終的な機器選定
- サービス品質評価
電力システムがますます複雑になるにつれて、データ分析は効率的で信頼性が高く、持続可能な電力供給のためにますます不可欠になります。データ駆動型の洞察を活用することで、グリッドオペレーターはエネルギーインフラの未来を形作る情報に基づいた意思決定を行うことができます。