Um esforço abrangente desafia o status quo da confiabilidade de energia

Desafio do Cliente

O território de serviço exclusivo da Florida Power & Light Company (FPL) envolve a península do estado, delimitada por 530 milhas de litoral. Essa geografia apresenta desafios operacionais contínuos para a concessionária de propriedade de investidores: a névoa salina produz um ambiente corrosivo, um clima propício durante todo o ano promove uma das mais rápidas taxas de crescimento de vegetação dos EUA, e os raios atingem a maior taxa na América do Norte, perdendo apenas para a República Democrática do Congo no mundo. Além disso, tempestades tropicais torrenciais e o risco de furacões podem causar destruição e cortes de energia generalizados.

Soluções Integradas

O primeiro passo da FPL foi buscar a confiabilidade líder do setor e abordar soluções mais diretas de reforço da rede. O Programa Storm Secure da empresa redefiniu o desempenho do sistema em dias de grandes eventos, como tempestades severas. A concessionária adotou padrões extremos de carga de vento para que o sistema pudesse suportar ventos com força de furacão de 233 km/h, mitigando danos de grandes tempestades e permitindo reparos mais rápidos.

O segundo passo estratégico envolveu tornar a rede mais inteligente por meio de investimentos em tecnologias de automação de distribuição líderes do setor. Tendo trabalhado com a S&C Electric Company por anos, a FPL conhecia as recentes inovações de rede inteligente da S&C. Para atualizar seus suas linhas alimentadoras, a FPL decidiu instalar mais de 4.000 interruptores de falta IntelliRupter PulseCloser, com planos de aumentar o total para 6.000. Essas chaves automáticas das alimentadoras utilizam a PulseClosing^® Technology, que usa 95% menos energia do que os religadores convencionais para testar faltas. Se uma falta for temporária, o que é comum com ventos fortes e palmeiras roçando nas linhas, os dispositivos testam suavemente a linha com um pulso de corrente e restauram a energia, poupando o sistema de estresse desnecessário e eliminando as quedas de tensão em alimentadores adjacentes, características do religamento convencional.

A precisão de detecção dos interruptores de falta IntelliRupter® também significa melhor coordenação, de modo que mais dispositivos podem ser colocados em série nos alimentadores, permitindo que a FPL segmente ainda mais as linhas e reduza o número de clientes afetados. Se uma falta for permanente, os dispositivos isolam a falta em uma pequena seção e mantêm as luzes acesas em torno dela. Sendo a resolução de interrupções de serviço com duração até mesmo segundos prioridade para a FPL, ela configurou os interruptores de falta IntelliRupter para disparar em uma única fase se uma falta for temporária e, em seguida, bloquear todas as três fases somente quando uma falta for permanente, uma mudança em relação aos disjuntores em subestações que piscam todos no alimentador em todas as três fases. O uso de interruptores de falta IntelliRupter mais a jusante em um alimentador e o direcionamento para a fase com falta localizam os testes de falta e o isolamento, de modo que somente os clientes próximos à falta e alimentados pela fase com falta veem uma piscada rápida, evitando que outros clientes vejam essas interrupções de serviço.

A FPL aplicou também tecnologia avançada às derivações. A empresa optou por instalar 80.000 religadores montados em chave fusível TripSaver II, uma mudança fundamental em sua estratégia de proteção com economia de fusíveis. Essas chaves automáticas de derivação substituem os fusíveis e testam se as faltas são temporárias ou permanentes a jusante delas. Como 46% das interrupções de serviço em derivações exigem a substituição do fusível, os religadores TripSaver II reduzem para os clientes as interrupções de serviço desnecessárias ou demoradas causadas por faltas temporárias, e para a FPL, reduz os custos operacionais da substituição. Trabalhando com as equipes de engenharia da S&C, a FPL determinou que precisava apenas de duas configurações de curva para a maioria dos dispositivos e providenciou que eles fossem pré-configurados pelas equipes da S&C durante a produção, tornando a instalação mais rápida e reduzindo o estoque de dispositivos de reposição.

Quando a FPL atualizou sua estratégia de proteção básica com dispositivos avançados de rede inteligente, ela decidiu encurtar o processo de restauração após o isolamento de uma falha. Ela implantou o Sistema de Recomposição Automática IntelliTeam SG da S&C, que tem a capacidade única de avaliar a situação localmente dentro de uma subseção da rede e reconfigurá-la para restaurar o maior número possível de clientes. Em circuitos em anel, a FPL poderia conectar clientes a outra fonte, acelerando com segurança a restauração sem depender de sistemas de controle central e redes de comunicação. A reconfiguração é concluída em menos de um minuto.

O terceiro passo na estratégia de solução integrada da FPL foi melhorar a disponibilidade de dispositivos de rede inteligente após um grande evento. A FPL desenvolveu uma equipe de avaliação de rede inteligente para executar abordagens de restauração e substituição imediatamente após uma tempestade. A FPL se uniu à S&C nessas avaliações para avaliar os danos aos equipamentos e recomendar soluções para colocar os dispositivos novamente em serviço, uma colaboração especialmente importante após grandes tempestades.

Resultados

O reforço da rede, juntamente com os dispositivos de rede inteligente da S&C, permitiu que a FPL obtivesse uma redução geral no SAIDI de 15 minutos desde o início de seu programa de melhoria de confiabilidade. A FPL estima que os interruptores de falta IntelliRupter da S&C evitaram 4,2 milhões de interrupções de clientes nos primeiros seis anos de instalação e 1 milhão de interrupções de clientes somente em 2017, excluindo-se eventos importantes. Os religadores TripSaver II da S&C evitaram 8.500 interrupções nos primeiros quatro anos, economizando em despesas operacionais. No geral, em dias de céu azul, a FPL descobriu que as alimentadoras reforçadas tiveram desempenho até 46% melhor do que as alimentadoras não reforçadas.

O sistema IntelliTeam SG da S&C, emparelhado com dispositivos de rede inteligente, teve um desempenho tão previsível e confiável que conquistou a confiança da FPL para manter a lógica de automação e reconfiguração funcionando durante tempestades com ventos de menos de 120 km/h, algo que poucas concessionárias se sentem confortáveis ​​em fazer porque sistemas de automação de distribuição menos avançados normalmente não conseguem lidar com múltiplas contingências de faltas durante tempestades.

Embora as operações diárias tenham mostrado melhorias significativas, a comparação entre as tempestades antes e depois da modernização da rede da FPL destaca a diferença extraordinária. Embora o furacão Irma (após o início das soluções integradas) tenha afetado mais do território de serviço da FPL e tenha sido uma tempestade mais forte do que o furacão Wilma 12 anos antes (antes das melhorias nas soluções integradas), a FPL conseguiu restaurar a energia para mais clientes com mais rapidez após o furacão Irma. De fato, 50% dos clientes tiveram a energia restaurada em um dia. No total, a FPL reduziu em oito dias o tempo de restauração completa, resultando em uma contribuição de US$ 8 bilhões para o PIB da economia da Flórida em seu território de serviço de 35 condados.

Essas mudanças não foram notadas apenas pela FPL, os clientes também notaram. Durante um período de 11 anos, os clientes da FPL experimentaram uma redução de 71% em interrpções momentâneas. Isso contribuiu para uma redução de 93% nas queixas dos clientes, mesmo tendo as conexões de novos clientes aumentado em 36% no mesmo período. Mesmo com atualizações de dispositivos inteligentes, o custo da eletricidade para os clientes continua acessível, com tarifas 30% abaixo da média nacional.

Essas melhorias também renderam à FPL o reconhecimento como líder do setor. No conjunto de prêmios ReliabilityOne™ da PA Consulting, a FPL recebeu o prêmio de Desempenho de Confiabilidade Excepcional na região sudeste por cinco anos consecutivos, o prêmio de Tecnologia e Inovação Excepcionais por três dos cinco anos consecutivos e o prêmio de Resposta Excepcional a Grande Evento de Interrupção por dois anos consecutivos. Alcançando a aclamação máxima, a FPL ganhou o Prêmio Nacional de Excelência ReliabilityOne™ por confiabilidade excepcional em três dos quatro anos consecutivos. A Davies Consulting também reconheceu a FPL com seus prêmios de Excelência em Comunicação e Prática Mais Inovadora por liderança e resposta a emergências, incluindo suas políticas e ferramentas inovadoras usadas durante os esforços de restauração pós-tempestade.