การปรับปรุงประสิทธิภาพระบบจำหน่ายโดยบูรณาการร่วมกับระบบอื่น

By P. Devanand, Rajkumar Rastogi, Md Shadab Ahmad, Tarun Batra, Anil Ohja, Vinod Kumar M, G. Ganesh Das and Mehnaz Ansari

บทความแปล ได้รับอนุญาตจาก IEEE Power & Energy Society
ห้ามำหน่าย ดัดแปลง หรือนำเนื้อหาส่วนใดส่วนหนึ่งไปใช้โดยไม่ได้รับอนุญาต

ระบบจัดการระบบจำหน่ายไฟฟ้าขั้นสูง
ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและบทบาทของอุปกรณ์และแพลตฟอร์มซอฟต์แวร์รวมถึงมาตรฐานการสื่อสารทั่วไป ส่งผลต่อการเพิ่มโอกาสในการเชื่อมต่อและการแลกเปลี่ยนระหว่างระบบข้อมูล (information) และระบบปฏิบัติการ (operational) ในระบบจำหน่ายไฟฟ้า ภาพรวมของระบบไฟฟ้าโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบจำหน่ายและการค้าขายไฟฟ้าแบบค้าปลีกทั่วโลกกำลังจับตามองการเข้ามามีบทบาทอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีด้านการปฏิบัติการ (Operations Technology; OT) และระบบเทคโนโลยีการสื่อสาร (IT)ที่ต้องมั่นใจได้ว่าแหล่งจ่ายไฟฟ้าจะต้องมีระบบที่มั่นคงการแก้ไขปัญหาข้อร้องเรียนและตอบสนองต่อความต้องการของผู้ใช้ไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็ว การตอบสนองต่อความคาดหวังของผู้ใช้ไฟฟ้า และมีความสะดวกในการบูรณาการการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีต่างๆ ที่เกี่ยวข้องง่ายขึ้น เช่น พลังงานหมุนเวียน (Renewable Energy; RE),โครงสร้างพื้นฐานการชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์ และระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอร์รี่ (Battery Energy Storage Solutions; BESS) เป็นต้น ดังนั้น เทคโนโลยีเหล่านี้จำเป็นต้องมีไว้เพื่อให้สามารถตรวจสอบพารามิเตอร์ของระบบไฟฟ้าต่างๆ แบบเรียลไทม์ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการดำเนินงานและลดหน่วยสูญเสียของระบบไฟฟ้า
ภาพรวมของบทความ

ADMS เป็นแพลตฟอร์มบูรณาการเพื่อควบคุมการทำงานร่วมกันจากหน้าจอเดียวสำหรับระบบ SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), แอปพลิเคชันขั้นสูงในระบบจำหน่าย และระบบ OMS (Outage Management Systems)โดย ADMS บูรณาการเข้ากับ OT (Operational Technology)ต่างๆ เช่น GIS (Geographical Information System), FFA (Field Force Automation)และMDMS (Meter Data Management System) รวมถึงเสริมการทำงานร่วมกับแอปพลิเคชันการวิเคราะห์และการวางแผนขั้นสูงต่างๆ ด้วย กล่าวง่ายๆ ก็คือ ADMS ทำหน้าที่เป็นเครื่องมือในการตรวจวัด ควบคุม วิเคราะห์ ฝึกอบรม และการวางแผนการทำงานภายใต้หน้าจอเดียวกัน อีกทั้ง ADMS ยังสามารถบูรณาการร่วมกับเทคโนโลยีต่างๆ ได้แก่ DER (Distributed Energy Resources), DR (Demand Response), BESS และอื่นๆ

ท้ายที่สุดแล้ว ADMS ยังบูรณาการร่วมกับหลายๆ โมดูลและแอปพลิเคชันด้าน IT ของระบบการวางแผนทรัพยากรองค์กร(Enterprise Resource Planning; ERP) โดยจุดร่วมการบูรณาการ ประกอบด้วย

1.  การจัดการลูกค้าสัมพันธ์(Customer Relationship Management; CRM)
2.  การจัดการประสานกับธนาคาร
3.  การจัดการโครงการ
4.  ระบบธุรกิจอัจฉริยะ

การบูรณาการแบบครบวงจร
ADMS สามารถบูรณาการเข้ากับ GIS ได้โดยใช้ Common Information Model (CIM) เพื่อนำเข้าข้อมูลระบบไฟฟ้าที่สมบูรณ์ (จากจุดเชื่อมต่อพลังงานไปยังจุดบริการผู้บริโภค) และจัดทำแผนที่ของผู้ใช้ไฟฟ้าทุกรายไว้บนระบบไฟฟ้า เพื่อทำให้มีฐานข้อมูลระบบไฟฟ้าที่สมบูรณ์เดียวกันสำหรับแอปพลิเคชันทั้งหมดในระบบจำหน่ายภายในองค์กร อันเป็นการช่วยลดโอกาสในกาเกิดข้อผิดพลาด นอกจากนี้แล้วยังสามารถสื่อสารกับเซนเซอร์และรีเลย์ที่สถานีไฟฟ้าที่ห่างไกลที่สามารถส่งสถานะของอุปกรณ์ป้องกันและสวิตช์ตัดตอน รวมถึงพารามิเตอร์แอนะล็อกและสัญญาณดิจิทัลอื่นๆ โดยสัญญาณทั้งแอนะล็อกและดิจิทัลจะถูกรับมาเพื่อการตรวจวัดและควบคุม ทั้งนี้ ADMS สามารถใช้ข้อมูลสถานะของเซอร์กิตเบรกเกอร์เพื่อกำหนดขอบเขตพื้นที่กระแสไฟฟ้าขัดข้องได้สอดคล้องกับกระบวนการอื่น โดยมาตรฐานบางอย่างที่ใช้ ได้แก่ CIM, Simple Object Access Protocol (SOAP), และ Inter Control-Center Communication Protocol (ICCP) ซึ่งแสดงรายละเอียดไว้ในกล่องหัวข้อ “โปรโตคอลการเชื่อมต่อ ADMS ที่สำคัญ”

ADMS มีจุดที่ต้องบูรณาการหลากหลาย ดังนี้

1.  CRM สำหรับนำเข้าข้อมูลบัญชีลูกค้า เช่น หมายเลขบัญชีและที่อยู่
2.  การร้องเรียนกระแสไฟฟ้าขัดข้องของผู้ใช้ไฟฟ้าผ่านศูนย์บริการลูกค้า
3.  สถานะการจ่ายไฟฟ้าของผู้ใช้ไฟฟ้าจาก ADMS ถึง CRM เมื่อได้รับข้อมูลเซอร์กิตเบรกเกอร์ทริปผ่านระบบ SCADA
4.  ส่งข้อมูลกระแสไฟฟ้าขัดข้องไปยังส่วนประกอบอื่นๆ ของพอร์ทัลผู้บริโภค เช่น เว็บพอร์ทัลและแอปพลิเคชันบนมือถือ
5.  การแลกเปลี่ยนรายละเอียดกระแสไฟฟ้าขัดข้องกับ FFA เพื่อให้พนักงานภาคสนามใช้จัดการและทราบสถานะกระแสไฟฟ้าขัดข้อง

การบูรณาการต่างๆ ช่วยลดระยะเวลากระแสไฟฟ้าขัดข้องด้วยการระบุฟอลต์และการคืนสภาพจ่ายไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็วด้วยการใช้ข้อมูลที่มีประสิทธิภาพและแม่นยำ อันเป็นการช่วยพัฒนาความเชื่อถือได้ ความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน และความพึงพอใจของผู้บริโภค

นอกเหนือจาก OT แล้ว ADMS ยังบูรณาการเข้ากับระบบการวิเคราะห์ข้อมูลปริมาณมาก (big data analytics) สำหรับการรายงานต่างๆ ที่ช่วยในการกำหนดกลยุทธ์ทางธุรกิจและเป้าหมายระยะยาว นอกจากนี้ยังได้บูรณาการเข้ากับระบบจัดการกำลังไฟฟ้าสำหรับการตรวจวัดกำลังไฟฟ้าแบบเรียลไทม์ การจ่ายโหลด และการพยากรณ์โหลดหนึ่งวันล่วงหน้า ดังรายละเอียดในรูปที่ 1 ข้อมูลถูกใช้เพื่อความสะดวกในการจัดหาและจัดการกำลังไฟฟ้า และการสื่อสารต่างๆ ที่ใช้ ICCP กับศูนย์ควบคุมระบบสายส่ง

ก่อนหน้านี้ DMS และ OMS อยู่ต่างที่กัน แต่บูรณาการแพลตฟอร์มร่วมกัน ซึ่งบริหารจัดการแบบจำ? ลองแยกจากกัน อีกทั้งสองระบบอยู่แยกจากระบบ GIS อย่างอิสระ เนื่องจากระบบเหล่านี้เป็นแพลตฟอร์มที่แตกต่างกัน ทำให้มีแบบจำลองระบบไฟฟ้าที่ผิดพลาด ซึ่งเห็นได้จากมีความต่างซึ่งกันและกันได้ นอกจากนี้ด้วยข้อจำกัดทางเทคนิค ทำให้มีการอัปเดตกับระบบ GIS ได้เพียงเดือนละ 2 ครั้ง การพัฒนาไปสู่แพลตฟอร์มเดี่ยวโดย ADMS ทำให้ระบบ DMS และ OMS บูรณาการเข้ากับ GIS ผ่าน CIM เพื่อนำเข้าระบบไฟฟ้า ซึ่งการบูรณาการของระบบจะแปลงข้อมูล GISไปเป็นไฟล์มาตรฐาน CIM ที่ระบบ ADMS จะนำไปใช้ (รูปที่ 2)โดยข้อมูลที่จะถูกถ่ายโอนประกอบด้วยข้อมูลทางภูมิศาสตร์และคุณลักษณะต่างๆ ของสินทรัพย์

การอัปเดตระบบไฟฟ้าสามารถดำเนินการได้ทั้งจากระบบGISหรือADMSโดยการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวทั้งหมดจะถูกอัปเดตใน ADMS ก่อนแบบเรียลไทม์ แต่หลังจากนั้นถ้าการเปลี่ยนแปลงนั้นเป็นแบบถาวรก็จะอัปเดตใน GIS ดังนั้นเพื่อรองรับคุณสมบัตินี้การใช้งาน ADMS จะใช้ซอฟต์แวร์ประจำที่ซับซ้อน ซึ่งจะคอยประสานงานการอัปเดตข้อมูลให้ถูกต้องตรงกันอย่างสม่ำเสมอจากคุณสมบัติดังกล่าวระบบไฟฟ้าจะได้รับการอัปเดตพร้อมๆกับในเวลาที่เร็วที่สุดซึ่งหมายความว่าสถานะการจ่ายไฟฟ้าของผู้ใช้ไฟฟ้าแต่ละรายจะได้รับการอัปเดตอย่างแม่นยำมากขึ้นในช่วงที่กระแสไฟฟ้าขัดข้อง ซึ่งจะช่วยทำให้ความพึงพอใจของลูกค้าดีขึ้น

ERP-ADMS
ADMS ซึ่งบูรณาการกับระบบ ERP หลายๆ ส่วน ทำให้สามารถบูรณาการเข้ากับกระบวนการทางธุรกิจอื่นๆ ขององค์กรได้ง่ายขึ้น

• Customer relationship management: ประกอบด้วยข้อมูลผู้ใช้ไฟฟ้า การเรียกเก็บบิลและสถานะการบริการครบวงจร และรายละเอียดการชำระเงิน
• Customer interactionsn : คือวิธีที่ศูนย์บริการผู้ใช้ไฟฟ้าให้ข้อมูลกับผู้ใช้ไฟฟ้าผ่านอินเทอร์เฟสที่มีความหลากหลาย เช่น ระบบตอบกลับด้วยเสียงแบบโต้ตอบ (IVRS; interactive voice response system) หรือบริการข้อความ (SMS) (เช่น ข้อความทางโทรศัพท์หรือการโทร)
• Plant maintenance: กระบวนการบำรุงรักษาทั้งหมดของอุปกรณ์ไฟฟ้า (ไม่ว่าจะเป็นบำรุงรักษาเชิงป้องกันเชิงล่วงหน้า หรือการกระแสไฟฟ้าขัดข้อง) โดยบริษัท Tata Power Delhi Distribution Limited (DDL) ได้ดำเนินการแล้ว 1 พื้นที่
• Business intelligence: ADMS จะส่งข้อมูลไปยังระบบธุรกิจอัจฉริยะ (business intelligence system) ADMS สื่อสารข้อมูลแบบ 2 ทิศทางกับ ERP ทำให้ข้อมูลส่วนใหญ่จะถูกถ่ายโอนแบบ 2 ทิศทางกับหลายระบบ ยกเว้นระบบธุรกิจอัจฉริยะ (business intelligence system) ที่เป็นการสื่อสารแบบทิศทางเดียว

ADMS ถูกบูรณาการเข้ากับฐานข้อมูลลูกค้าสัมพันธ์ (customer relationship) เพื่อรับข้อมูลผู้ใช้ไฟฟ้าทั้งหมด เช่น รายชื่อ ที่อยู่ และหมายเลขมิเตอร์ นอกจากนี้ยังรับข้อมูลการร้องเรียนทั้งหมดจากระบบปฏิบัติการ (เช่น การไม่จ่ายไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้า รวมถึงไฟหรือประกายไฟในระบบ) ที่ลงทะเบียนผ่านช่องทางระบบสื่อสารต่างๆเช่น IVRS, SMS, เว็บพอร์ทัล แอปพลิเคชันบนมือถือ หรือการโทรแจ้งโดยตรง ข้อร้องเรียนเหล่านี้ถูกบันทึกไว้ใน ADMS ว่าเป็นเหตุการณ์ที่ต้องได้รับการแก้ไข ซึ่งจะถูกเรียกว่าเป็นค่าคาดการณ์กระแสไฟฟ้าขัดข้องจนกว่าตำแหน่งฟอลต์นั้นจะได้รับการยืนยันโดยเจ้าหน้าที่ภาคสนาม เมื่อสถานะไฟฟ้าขัดข้องได้รับการยืนยันแล้วจะเปลี่ยนสถานะว่าได้รับการยืนยัน

ADMS จะไม่ส่งรายละเอียดของผู้ใช้ไฟฟ้าที่กำลังประสบปัญหาไปที่ระบบ ERP ในทางกลับกัน เมื่อใดก็ตามที่มีการโทรหรือการแจ้งคำร้องของผู้ใช้ไฟฟ้า ระบบ ERP จะส่งคำร้องไปยัง ADMS ซึ่ง ADMSจะส่งสถานะและเวลาในการแก้กระแสไฟฟ้าขัดข้องโดยประมาณกลับไป ดังที่แสดงในรูปที่ 3 ซึ่งการออกแบบอินเตอร์เฟสใหม่นี้ช่วยลดการเดินทางของข้อมูลและลดเวลาในการส่งได้เป็นอย่างมาก

ADMS จะเชื่อมต่อกับระบบซ่อมบำรุงโรงไฟฟ้า (plantmaintenance system) สำหรับวางแผนบำรุงรักษาสินทรัพย์ต่างๆ (หม้อแปลง, feeder และ switchgear) เมื่อใดก็ตามที่คำร้องขอการหยุดโรงไฟฟ้าได้รับการอนุมัติ แผนดับไฟฟ้าที่สร้างไว้ล่วงหน้าแบบอัตโนมัติจะถูกสร้างขึ้นใน ADMS เพื่อป้องกันผลกระทบกับสินทรัพย์ในเวลาที่ดับไฟฟ้า ในขณะเดียวกันข้อมูลจะถูกส่งไปยังผู้ใช้ไฟฟ้าที่จะได้รับผลกระทบเพื่อแจ้งให้พวกเขาทราบ ทั้งนี้รูปแบบระบบธุรกิจอัจฉริยะยังถูกนำไปใช้ในการพัฒนาการวิเคราะห์และรายงานข้อมูลด้านปฏิบัติการ เช่น ข้อมูลแอนะล็อก ข้อมูลแจ้งเตือนข้อมูลไฟฟ้าขัดข้อง ข้อมูลการโทร และข้อมูลเอกสารต่างๆ

ADMS-FFA (Field Force Automation)(ซอฟต์แวร์จัดการงานภาคสนามแบบเรียลไทม์โดยใช้เทคโนโลยีการสื่อสาร)

ADMS บูรณาการแบบสองทิศทางกับ FFA (บางครั้งเรียกว่าระบบปฏิบัติการภาคสนามด้วยหน่วยเคลื่อนที่: Mobile Workforce Management System; MWMS) กระแสไฟฟ้าขัดข้องทั้งหมดที่สร้างหรือคาดการณ์ไว้ใน ADMS จะปรากฏให้เห็นทันทีใน FFAซึ่งจะนำไปใช้จัดการและตรวจสอบกระแสไฟฟ้าขัดข้อง รวมถึงการจัดการและมอบหมายทีมงานภาคสนามเพื่อแก้ไข ซึ่งเมื่อแก้ไขกระแสไฟฟ้าขัดข้องแล้ว การอัปเดตสถานะกระแสไฟฟ้าขัดข้องจากทีมงานภาคสนามจะปรากฏในระบบ ADMS ว่าดำเนินการเสร็จสิ้นแล้ว

BESS ส่งค่าการตรวจวัดของ core และ array ภายในแบตเตอรี่ทั้งหมดไปยัง ADMS(ตัวอย่างเช่น กำลังไฟฟ้าแอคทีฟ กำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟ ความสามารถในการชาร์จความสามารถในการดีสชาร์จ และสถานะของการชาร์จ)

ADMS-การจัดการกำลังไฟฟ้า(Power management)การจัดการกำลังไฟฟ้า มีหน้าที่พยากรณ์โหลดทั้งระยะสั้นและแบบล่วงหน้า 1 วัน รวมถึงจัดลำดับเวลาการใช้กำลังไฟฟ้าแบบเรียลไทม์ กระบวนการทั้งหมดต้องการข้อมูลการใช้กำลังไฟฟ้าทั้งหมดในระบบจำหน่าย และ ณ จุดซื้อขายแต่ละจุด การบูรณาการข้อมูลเข้ากับ ADMS มีวัตถุประสงค์เพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลแอนะล็อกในจุดแลกเปลี่ยนข้อมูล นอกจากนี้ ADMS ได้แบ่งปันข้อมูลกับDelhi State Transmission Load Dispatch Center เมื่อบริษัทTata Power DDL ใช้กำลังไฟฟ้าเกินปริมาณที่ได้รับอนุญาตจากระบบไฟฟ้า ก็อาจจะได้รับการแจ้งเตือนให้ลดโหลดเพื่อรักษาเสถียรภาพของระบบไฟฟ้า ในการนี้หากจำเป็นต้องลดโหลด ข้อมูลการร้องขอนี้จะถูกส่งไปยัง ADMS เพื่อดำเนินการลดโหลด และส่งคืนข้อมูลปริมาณโหลดที่ลดได้จริงไปยังระบบการจัดการกำลังไฟฟ้า

ADMS-ระบบจัดการข้อมูลมิเตอร์ (MDMS)
MDMS เป็นแพลตฟอร์มเพื่อจัดการและควบคุมทั้งข้อมูลและสัญญาณของมิเตอร์อัจฉริยะ โดย MDMS ประกอบด้วยฟังก์ชันการตรวจสอบความถูกต้อง การประมาณค่า

และแก้ไขข้อมูลอยู่ภายในตัว ข้อมูลใน MDMS สามารถเก็บไว้ได้นานและนำมาวิเคราะห์ในภายหลังได้ นอกจากนี้ข้อมูลต่างๆ เหล่านี้ยังสามารถจัดเก็บเพื่อการวิเคราะห์และตรวจสอบข้อมูลมิเตอร์เพื่อปรับปรุงคุณภาพของการอ่านมิเตอร์และการออกบิลค่าไฟฟ้า (billing) มีการดำเนินการใช้มิเตอร์อัจฉริยะอย่างต่อเนื่องและต้องอินเตอร์เฟสกับ ADMSด้วย อินเทอร์เฟสเหล่านี้จะอนุญาตให้ ADMS รับข้อมูลมิเตอร์ผ่านทาง MDMS ผู้ใช้งาน ADMS สามารถร้องขอเพื่ออ่านข้อมูลจากมิเตอร์ใดๆ บนเครือข่ายและแสดงผลตามที่ต้องการในไดอะแกรมของ ADMS นอกจากนี้ผู้ใช้ ADMS ยังสามารถกำหนดเวลาเพื่อขอข้อมูลเฉพาะต่างๆ จาก MDMS ได้โดยอัตโนมัติ ทั้งนี้ข้อมูลที่ได้รับจะถูกเก็บไว้แบบแอนะล็อก (ระบบ SCADA) และยังสามารถนำข้อมูลที่ได้ไปใช้กับแอปพลิเคชัน ADMS ขั้นสูงอื่นๆ ได้เช่น การไหลของกำลังไฟฟ้าในระบบจำหน่าย รวมทั้งยังสามารถใช้เพื่อเริ่มกระบวนการด้าน DR (Demand Response) ได้อีกด้วย

ADMS-การจัดการระบบกักเก็บพลังงาน
แบตเตอรี่ (BESS) ADMS สามารถบูรณาการร่วมกับ BESS เพื่อใช้ควบคุมแบตเตอรี่ขนาด 10 MW (หรือแบตเตอรี่ 2.5 MW จำนวน 4 ชุด) BESS ส่งค่าการตรวจวัดของ core และ array ภายในแบตเตอรี่ทั้งหมดไปยัง ADMS (ตัวอย่างเช่น กำลังไฟฟ้าแอคทีฟ กำลังไฟฟ้ารีแอคทีฟ ความสามารถในการชาร์จ ความสามารถในการดีสชาร์จและสถานะของการชาร์จ) ข้อมูลเหล่านี้ช่วยปรับปรุงเพื่อกำหนดเวลาการชาร์จหรือดีสชาร์จ BESS ให้รองรับความต้องการใช้งาน ผู้ปฏิบัติการระบบจำหน่ายวางแผนที่จะควบคุม BESSผ่านทาง ADMS เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

 

วิธีการบูรณาการสำหรับการจัดการฟอลต์และการแก้กระแสไฟฟ้าขัดข้องวิธีการเพื่อให้ได้ข้อมูลกระแสไฟฟ้าขัดข้องสู่ระบบ ADMSมี 3 วิธี ดังนี้

1.  อุปกรณ์ตรวจวัดระยะไกล (แบบอัตโนมัติ)
2.  การร้องเรียนของผู้ใช้ไฟฟ้า
3.  ความสามารถสุดท้ายในการส่งข้อมูลก่อนกระแสไฟฟ้าขัดข้อง (last-gasp capability) (ซึ่งจะเกิดขึ้นหลังจาก บูรณาการระบบ MDMS)

ผ่านทางอุปกรณ์การตรวจวัดระยะไกล (แบบอัตโนมัติ)
ถ้าหากเบรกเกอร์แบบอัตโนมัติทริป สถานะของอุปกรณ์จะถูอัปเดตในระบบ ADMS เนื่องจากเกิดไฟดับหลังเบรกเกอร์ ซึ่งผู้ใช้ไฟฟ้าในพื้นที่นั้นจะทราบว่าเกิดกระแสไฟฟ้าขัดข้อง ข้อมูลกระแสไฟฟ้าขัดข้องจะอัปเดตไว้ใน CRM เพื่อแจ้งให้ผู้ใช้ไฟฟ้าทราบผ่านSMS, เว็บพอร์ทัล และ/หรือแอปพลิเคชันบนมือถือ ในเวลาเดียวกันข้อมูลกระแสไฟฟ้าขัดข้องก็อัปเดตใน FFA เพื่อแจ้งไปยังเจ้าหน้าที่ภาคสนาม ซึ่งเจ้าหน้าที่ภาคสนามจะดำเนินการแยกพื้นที่เกิดฟอลต์เปลี่ยนวงจรส่งกำลังไฟฟ้าให้กับผู้ใช้ไฟฟ้านอกพื้นที่เกิดฟอลต์ และจัดการกับฟอลต์ตามขั้นตอนมาตรฐานต่อไป ดังที่แสดงในรูปที่ 4

ADMS มีระบบจ่ายคืนไฟฟ้าแบบอัตโนมัติให้กับผู้ใช้ไฟฟ้านอกพื้นที่เกิดฟอลต์ เพื่อลดขอบเขตของการเกิดกระแสไฟฟ้าขัดข้องถ้าอุปกรณ์หลังเบรกเกอร์นั้นยังทำงานได้อย่างอัตโนมัติ แอปพลิเคชันเดียวกันนี้สามารถกำหนดการเปิดปิดสวิตช์เพื่อจ่ายคืนไฟฟ้าให้กับพื้นที่เกิดฟอลต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพและประสิทธิผลยิ่งขึ้น

ผ่านทางการร้องเรียนของผู้ใช้ไฟฟ้า
ถ้าหากเบรกเกอร์แบบไม่อัตโนมัติทริป สถานะของอุปกรณ์จะไม่ถูกอัปเดตในระบบ ADMS และผู้ใช้ไฟฟ้าจะไม่ได้รับการแจ้งในทันที ในกรณีนี้ผู้ใช้ไฟฟ้าจะแจ้งเหตุการณ์กระแสไฟฟ้าขัดข้องการโทรแจ้งจะได้รับการลงทะเบียนในศูนย์ดูแลผู้บริโภคและแจ้งให้ADMS ทราบโดยอัตโนมัติว่าเป็นเหตุการณ์กระแสไฟฟ้าขัดข้องของผู้ใช้ไฟฟ้าหนึ่งรายหากมีข้อร้องเรียนเพิ่มเติม ภายในระบบไฟฟ้านั้นๆ ระบบ ADMS จะประเมินข้อร้องเรียนพวกนั้นว่าเป็นเหตุการณ์กระแสไฟฟ้าขัดข้องที่อาจจะเกี่ยวเนื่องกัน ผ่านการใช้ฟังก์ชันการคาดการณ์ไฟฟ้าขัดข้องเพื่อกำหนดตำแหน่งของอุปกรณ์ป้องกันที่ได้รับผลกระทบตามข้อมูลที่ได้รับจากการโทรและโครงสร้างระบบไฟฟ้านั้น ซึ่งหมายความว่า ADMS จะสามารถคาดการณ์ว่าเบรกเกอร์นั้นทริป โดยใช้ลอจิกรูปแบบการคาดการณ์ที่ได้กำหนดไว้ล่วงหน้า ดังนั้นแม้ว่าภายหลังจะมีการร้องเรียนน้อยลงมาก การคาดการณ์ก็ยังจะเกิดขึ้นได้ เพราะระบบไฟฟ้าทั้งหมดหลังเบรกเกอร์อยู่ในสถานะที่ได้คาดการณ์ไว้แล้วว่าเกิดกระแสไฟฟ้าขัดข้องและผู้ใช้ไฟฟ้าก็ยังคงอยู่ในสถานะการคาดการณ์นั้นเช่นกัน ผู้ใช้ไฟฟ้าทุกคนที่อยู่ภายใต้สถานะของการคาดการณ์จะได้รับแจ้งผ่านทางSMS เว็บพอร์ทัล และ/หรือแอปพลิเคชันบนมือถือ ในเวลาเดียวกันเหตุการณ์กระแสไฟฟ้าขัดข้องที่คาดการณ์ไว้แล้วจะได้รับการอัปเดตใน FFA เพื่อแจ้งไปยังเจ้าหน้าที่ภาคสนาม ซึ่งเจ้าหน้าที่ภาคสนามจะดำเนินการแยกพื้นที่เกิดฟอลต์ เปลี่ยนวงจรส่งกำลังไฟฟ้าให้กับผู้ใช้ไฟฟ้านอกพื้นที่เกิดฟอลต์ และจัดการกับฟอลต์ตาม

ผ่านทางความสามารถสุดท้ายในการส่งข้อมูลก่อนกระแสไฟฟ้าขัดข้อง (last-gasp)
มิเตอร์อัจฉริยะทุกตัวมี last-gasp ทำให้ได้ข้อมูลที่มีความสำคัญสูง เช่น สถานะกำลังไฟฟ้าที่ส่งโดยมิเตอร์เมื่อแหล่งจ่ายไฟฟ้าภายในมิเตอร์หมด ทำให้การแจ้งเตือนกระแสไฟฟ้าขัดข้องเป็นไปอย่างรวดเร็วก่อนที่ผู้ใช้ไฟฟ้าจะร้องเรียน หลังจากบูรณาการ ADMS และ MDMS แล้ว การแจ้งเตือนกระแสไฟฟ้าขัดข้องจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว สมาร์ทมิเตอร์จะส่งสถานะว่า “ไม่มีแหล่งจ่าย”ผ่านทาง MDMS จาก last-gasp ซึ่งสมาร์ทมิเตอร์จะมีแบตเตอรี่หรือตัวเก็บประจุที่สามารถจ่ายไฟฟ้าได้ไม่กี่นาทีเพื่อส่งข้อมูลที่มีค่าอย่างเช่นสถานะกำลังไฟฟ้า การแจ้งเตือนนี้จะระบุใน ADMS ว่าเป็นเหตุการณ์ไฟฟ้าขัดข้องของผู้ใช้ไฟฟ้าหนึ่งราย การแจ้งเตือนกระแสไฟฟ้าขัดข้องอย่างฉับพลันจะทำให้การรับรู้กระแสไฟฟ้าขั้นตอนมาตรฐานต่อไป (ดูรูปที่ 5)

ผ่านทางความสามารถสุดท้ายในการส่งข้อมูลก่อนกระแส
ไฟฟ้าขัดข้อง (last-gasp)มิเตอร์อัจฉริยะทุกตัวมี last-gasp ทำให้ได้ข้อมูลที่มีความสำคัญสูง เช่น สถานะกำลังไฟฟ้าที่ส่งโดยมิเตอร์เมื่อแหล่งจ่ายไฟฟ้าภายในมิเตอร์หมด ทำให้การแจ้งเตือนกระแสไฟฟ้าขัดข้องเป็นไปอย่างรวดเร็วก่อนที่ผู้ใช้ไฟฟ้าจะร้องเรียน หลังจากบูรณาการADMS และ MDMS แล้ว การแจ้งเตือนกระแสไฟฟ้าขัดข้องจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว สมาร์ทมิเตอร์จะส่งสถานะว่า “ไม่มีแหล่งจ่าย”ผ่านทาง MDMS จาก last-gasp ซึ่งสมาร์ทมิเตอร์จะมีแบตเตอรี่หรือตัวเก็บประจุที่สามารถจ่ายไฟฟ้าได้ไม่กี่นาทีเพื่อส่งข้อมูลที่มีค่าอย่างเช่นสถานะกำลังไฟฟ้า การแจ้งเตือนนี้จะระบุใน ADMS ว่าเป็นเหตุการณ์ไฟฟ้าขัดข้องของผู้ใช้ไฟฟ้าหนึ่งราย การแจ้งเตือนกระแสไฟฟ้าขัดข้องอย่างฉับพลันจะทำให้การรับรู้กระแสไฟฟ้าขัดข้องของเจ้าหน้าที่เป็นได้อย่างรวดเร็ว เนื่องจากไม่ได้เกิดจากการร้องเรียนของผู้ใช้ไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว ข้อมูลกระแสไฟฟ้าขัดข้องจะถูกส่งไปยัง FFA เพื่อจัดการกับฟอลต์และจ่ายไฟฟ้าคืนให้กับผู้ใช้ไฟฟ้านอกพื้นที่เกิดฟอลต์

กรณีกระแสไฟฟ้าขัดข้องที่ผู้ใช้ไฟฟ้าได้รับผลกระทบเป็นวงกว้าง จะต้องมีข้อมูล last-gasp จำนวนมากส่งไปที่ระบบ MDMS ซึ่งโดยปกติจะมีการชนกันของข้อความจำนวนมากในโครงข่ายการสื่อสาร ที่กีดกันการรับแจ้งเตือนใน MDMS ก่อนที่ตัวเก็บประจุหรือแบตเตอรี่ของมิเตอร์จะหมด การกระทบกันของข้อความและข้อจำกัดแบนด์วิดท์สามารถกีดขวาง last-gasp ได้มากถึง 80%ในกรณีนี้คาดว่า ADMS จะได้รับการแจ้งเตือนน้อยมาก แต่ตามที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้ว่าระบบ ADMS มีฟังก์ชันการคาดการณ์กระแสไฟฟ้าขัดข้องซึ่งช่วยในการคาดการณ์การทริปของอุปกรณ์ ที่ขึ้นอยู่กับการแจ้งเตือนมิเตอร์และลอจิกรูปแบบระบบไฟฟ้า ดังนั้นแม้จะมีการแจ้งเตือนได้เพียงไม่กี่มิเตอร์ก็เพียงพอที่จะคาดการณ์ถึงอุปกรณ์ที่ได้รับผลกระทบ ข้อมูลกระแสไฟฟ้าขัดข้องจะใกล้เคียงกับเวลาจริงมากขึ้น ซึ่งจะช่วยลดเวลาการเรียกจ่ายไฟฟ้าคืนและปรับปรุงความเชื่อถือได้ รวมถึงความพึงพอใจของผู้ใช้ไฟฟ้าได้อย่างมาก

บทเรียนการดำเนินการ ADMS
Tata Power DDL เป็นการไฟฟ้าที่มีลูกค้าประมาณ 1.7ล้านคน ในภาคเหนือและตะวันตกเฉียงเหนือของเมืองเดลี ประเทศอินเดีย ในช่วงเวลาประมาณ 16 ปีที่ผ่านมา Tata Power DDLได้ลดหน่วยสูญเสียทางเทคนิคและทางพาณิชย์จาก 53% เหลือน้อยกว่า 8% ซึ่ง Tata Power DDL ได้เริ่มใช้ระบบ ADMS ในเดือนมีนาคม 2561 ความพิเศษของ ADMS คือสามารถบูรณาการเข้ากับหลายๆ เทคโนโลยีในองค์กร ในเวลาเดียวกันการบูรณาการหลายๆ เทคโนโลยีเข้าด้วยกันก็เป็นเรื่องที่ท้าทาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งด้านปฏิบัติการและด้านไอที ตารางที่ 1 แสดงความท้าทายและบทเรียนที่ได้จากการนำ ADMS มาใช้

สรุป
การผนวกรวม OT และ IT เข้าไว้ในแพลตฟอร์มเดียวกันที่มีความสามารถวิเคราะห์แบบเรียลไทม์จะช่วยสร้างความมั่นใจต่อการจัดการแก้กระแสไฟฟ้าขัดข้องและการจ่ายคืนกระแสไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพและมีประสิทธิผลยิ่งขึ้น การลดจำนวนครั้งและระยะเวลาการเกิดกระแสไฟฟ้าขัดข้องจะช่วยปรับปรุงค่าดัชนีความเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้า ได้แก่ System Average Interruption Duration Index (SAIDI), Customer AIDI (CAIDI),เวลาเฉลี่ยในการซ่อมแซมและค่าอื่นๆ ภายในองค์กร ซึ่งช่วยเพิ่มความพึงพอใจของผู้ใช้ไฟฟ้า สิ่งเหล่านี้จะแสดงให้เห็นถึงประโยชน์มากมายที่การไฟฟ้าจะได้รับ
ADMS เป็นขั้นตอนทางเทคโนโลยีที่สำคัญที่ช่วยปรับปรุงความเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้า โดยลดผลกระทบและระยะเวลาการเกิดกระแสไฟฟ้าขัดข้อง ทั้งแบบที่กำหนดไว้และไม่ได้กำหนดไว้ล่วงหน้า โดยเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงานด้วยความมั่นใจในความปลอดภัยในการปฏิบัติการ และเพิ่มความพึงพอใจของผู้ใช้ไฟฟ้าด้วยการอัปเดตข้อมูลกระแสไฟฟ้าขัดข้อง รวมถึงข้อมูลสำคัญอื่นๆ ให้ผู้ใช้ไฟฟ้าทราบอย่างทันท่วงที สำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพของทั้งการไฟฟ้าและผู้ใช้ไฟฟ้า เทคโนโลยีอื่นๆ นอกเหนือจากนี้ควรทำงานให้สอดคล้องกันและบูรณาการวิธีการร่วมกัน แทนที่จะแยกออกจากกัน โดยประโยชน์ของวิธีการแบบบูรณาการเพื่อกาดำเนินงานใน ADMS มีดังต่อไปนี้:

•  การบูรณาการร่วมกับ GIS สามารถปรับปรุงความถูกต้องของระบบไฟฟ้า ส่งผลให้เกิดความปลอดภัยในการปฏิบัติงานเพิ่มขึ้น รวมถึงเพิ่มความแม่นยำของข้อมูลผู้ใช้ไฟฟ้าที่ได้อัปเดตขณะการดำเนินการ นอกจากนี้ยังสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบขณะแลกเปลี่ยนข้อมูลระบบไฟฟ้าจาก GIS ได้อีกด้วย
• การบูรณาการร่วมกับระบบ ERP ช่วยลดการอินเตอร์เฟสระหว่าง ERP และ ADMS นอกจากนี้ยังช่วยอัปเดตสถานะกำลังไฟฟ้าของผู้ใช้ไฟฟ้าที่ได้รับผลกระทบในERP ได้รวดเร็วยิ่งขึ้น ซึ่งเป็นการช่วยลดการร้องเรียนจากผู้ใช้ไฟฟ้า
• การบูรณาการเพื่อจัดการฟอลต์และการแก้กระแสไฟฟ้าขัดข้อง ช่วยให้ได้รับข้อมูลกระแสไฟฟ้าขัดข้องอย่างรวดเร็ว และทำให้ทราบตำแหน่งฟอลต์ รวมถึงการลดผลกระทบและระยะเวลากระแสไฟฟ้าขัดข้องได้อีกด้วย วิธีการนี้จะช่วยปรับปรุงความเชื่อถือของระบบไฟฟ้า เช่น SAIDI และ CAIDI เป็นต้น

กระบวนการทางธุรกิจควรปรับตัวให้สอดคล้องกับเทคโนโลยีใหม่ๆ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ซึ่งมีประสิทธิภาพที่ดียิ่งขึ้น การฝึกอบรมและการตื่นตัวกับเทคโนโลยีใหม่ๆ เป็นสิ่งจำเป็นที่ดีสำหรับการจัดการการเปลี่ยนแปลงและความยั่งยืนต่อการเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีใหม่ที่จะนำมาใช้

เอกสารอ่านเพิ่มเติม

• P. Devanand, T. Batra, M. S. Ahmad, and T. Bhardwaj,“Distribution management system: State-of-art integrationof technologies in power distribution,” in Proc. 33rd
• Indian Engineering Congr, Dec. 21–23, 2018, pp. 287–291.T. Batra, M. S. Ahmad, and L. R. Sharma, “Distribution management system,” in Proc. GridTech 2019, 6th Int. Conf. Latest Technology in Transmission, Distribution,Smart Grid and Communication, Apr. 3–5, pp. 294–297.
• M. Vadari, “Chapter 10: Distribution managementsystems,” in Electric System Operations: Evolving to the Mod-ern Grid. Boston: Artech House, 2012.
• “Advanced distribution management system for Delhi’s electric grid,” T&D World, June 13, 2018.[Online]. Available: https://www.tdworld.com/smartutility/advanced-distribu tion-management-systemdelhi-s-electric-grid
• India Smart Grid Forum, “Smart grid handbook for regulators and policy makers,” Nov 2017. [Online].Available:http://www.indiasmartgrid.org/reports/Smart%20Grid%20Handbook%20for%20Regulators%20and%20Policy%20 Makers_20Dec.pdf
• India Smart Grid Forum, “ISGF advanced distribution:R-APDRP study report,” R-APDRP Study Report,May012.[Online].Available:http://www.indiasmartgrid.org/reports/ISGF%20Study%20Report%20on%20R-APDRP%2005%20June%202012.pdf

ประวัติผู้เขียน

• P. Devanand is with Tata Power, Mumbai, India.
• Rajkumar Rastogi is with Tata Power Delhi Distribution Limited, India.
• Md Shadab Ahmad is with Tata Power Delhi Distribution Limited, India.
• Tarun Batra is with Tata Power Delhi Distribution Limited, India.
• Anil Ohja is with Tata Power Delhi Distribution Limited, India.
• Vinoth Kumar M is with Tata Power Delhi Distribution Limited, India.
• G. Ganesh Das is with Tata Power Delhi Distribution Limited, India.
• Mehnaz Ansari is with the United States Trade and Development Agency, Arlington, Virginia.

ผู้แปลและเรียบเรียง
ดร.จักรเพชร มัทราช ผู้อำนวยการกองวางแผนงานระบบไฟฟ้าอัจฉริยะ ฝ่ายวางแผนระบบไฟฟ้า การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค
ผู้ตรวจทาน
รองศาสตราจารย์ ดร.สุทธิชัย เปรมฤดีปรีชาชาญ ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่