Styrkelse af Puerto Ricos elnet

Da orkanen Maria, en kategori 4-storm med 155 mph vind, ramte Puerto Rico direkte i 2017, hærgede den øens elnet og forårsagede det længste strømafbrydelse i USA's historie. Maria efterlod mange beboere uden strøm i næsten et år.

I kølvandet på denne ødelæggelse samarbejdede Department of Energy og dets nationale laboratoriesystem med Puerto Rico for at generere et mere modstandsdygtigt elnet for at holde lyset tændt i lokalsamfund og for at beskytte mod de værste konsekvenser af nye orkaner.

Nu har DOE's Pacific Northwest National Laboratory leveret en løsning til et mere robust elnet med Electrical Grid Resilience and Assessment System (EGRASS), en kraftfuld platform, der hjælper med at forberede og befæste kritiske strukturer, efterhånden som nye trusler identificeres.

"Det er meget vigtigt for Puerto Rico at forberede sig til denne og den næste orkansæson," sagde Power Systems Engineer Marcelo Elizondo. "For at tackle dette kombinerede vi vores ekspertise inden for netmodellering, skyarkitektur og nødberedskab for at hjælpe med at beskytte Puerto Ricos nuværende og fremtidige strømsystemer," tilføjede Elizondo. "Vi validerede vores model i rapporter om skader på stedet, hvilket gjorde det muligt for os at opnå mere nøjagtige evner til at forudsige netfejl."

Udviklingen af ​​denne software kan hjælpe øen med at være bedre forberedt med ordentlige handlingsplaner og materialer, når de står over for store storme i fremtiden.

"Vores interagency Recovery Coordination-afdeling på FEMA Puerto Rico recovery office arbejdede utrætteligt for at nå den interagency-aftale, der banede vejen for denne innovative teknologi. At kende de potentielle konsekvenser af en fremtidig storm vil hjælpe lokale regeringer med at træffe fornuftige beslutninger, når de forbereder sig på en post- landfaldsscenarie," sagde FEMA Federal Disaster Recovery Coordinator i Puerto Rico, José G. Baquero.

Puerto Rico Energy Power Authority (PREPA) og operatøren og administratoren af ​​transmissions- og distributionssystemet i Puerto Rico, LUMA Energy, bruger nu EGRASS til at studere og planlægge ekstreme vejrhændelser og potentielle påvirkninger af nettet, for bedre at eksponere data- og videnshuller i systemet og at bruge disse oplysninger til at beskytte kritisk infrastruktur.

EGRASS hjælper beredskabsledere med bedre at karakterisere stormpåvirkninger ved at simulere historiske stormveje til en række forskellige skøn over vindintensiteten. Disse øvelser hjælper LUMA Energy-ledere med at planlægge fremadrettet reparation af transmissionsledninger, transformerstationer og andre komponenter i Puerto Rico – at beskytte dem mod kommende vejrtrusler.

PNNL deltager i den samlede DOE-indsats for at genopbygge Puerto Ricos elnet og hjælpe det med at forberede sig på fremtidige orkaner. Det flerårige projekt omfatter komplekst arbejde med modernisering af net og planlægning for fremtiden, herunder en overgang til 100 % vedvarende energi i 2050.

"Puerto Rico er forpligtet til at gå over til 100 % vedvarende energi, så vi er ivrige efter at hjælpe med at planlægge denne overgang på en robust og pålidelig måde, der tager højde for orkanens påvirkning af systemet, når det skifter. Vi vil gerne hjælpe med at identificere, hvordan vedvarende energi og energilagring kan være en del af løsningen ved at designe deres gitterstyringer," bemærker Marcelo Elizondo. Elizondo leder PNNL-teamet, der leverer modellering og analyse af nettets modstandsdygtighed på dette projekt.

Hvordan EGRASS hjælper med at forberede sig på orkaner

EGRASS vurderer påvirkningen af ​​infrastrukturen som følge af naturfarehændelser. Den estimerer sandsynligheden for fejl for forskellige komponenter i den elektriske infrastruktur, såsom tårne, transmissionsledninger og transformerstationer, og den analyserer den tilknyttede risiko og indvirkningen af ​​deres fejl på systemets pålidelighed. Det hjælper også med gendannelsesoperationer i realtid ved at give ekspertvurderinger til at bestemme alternative strømkilder til kritiske slutbrugsbelastninger.

"For systempålidelighedsdelen havde vi allerede et værktøj til det. Det kaldes DCAT, det dynamiske beredskabsanalyseværktøj," sagde Jeff Dagle, Chief Electrical Engineer hos PNNL. "Vi erkendte et hul i vores værktøjer, mens vi arbejdede på at genopbygge nettet efter virkningerne af orkanen Maria. Vi ønskede at tilføje information som, 'hvilke elledninger ville gå ned' for at få en bedre forståelse af tårnenes skrøbelighed og deres skrøbelighed. følsomhed over for transformerstationer og de enkelte komponenter i elsystemet. Det gør EGRASS."

Holdet designede modellen til at forstå, hvilke systemer der ville fejle baseret på visse antagelser om orkanstyrker. "Vi fik en forståelse af vejrets indvirkning på komponenterne i elsystemet til at indgå i vores netanalyse," tilføjede Dagle.

EGRASS hjælper med at beskytte og genoprette den nuværende infrastruktur ved at præsentere intelligent modellering for bedst muligt at forberede fremtidige orkaner. Fremtidige planer omfatter udvidelse af dens anvendelighed til andre begivenheder, såsom jordskælv og oversvømmelser. + Udforsk yderligere

Jordskred udløst af orkanen Maria