由舊金山灣區(qū)的初創(chuàng)公司Smart Wires與三大洲的電力公司合作，證明其最新一代輸電網技術旨在為其帶來更大的控制能力，該公司據此已籌集了5460萬美元的資金。

據美國證券交易委員會提交的文件顯示，新一輪融資是總計8,810萬美元的一部分。在5460萬美元中，4460萬美元包括根據可轉換債券發(fā)行的股票，這是前幾輪投資者提供的一種短期債務，可在未來幾輪融資中轉換為股權。

Smart Wires此前籌集了大約6,300萬美元，最近一次是在2015年進行的，總額為3080萬美元，其中包括1160萬美元的可轉換債券和1920萬美元的股權投資。

該輪的唯一投資者是3x5特別機會基金，這是由RiverVest Venture Partners和Arnerich Massena & Associates組建的投資工具。RiverVest Venture Partners也是Smart Wires 2012年1000萬美元A輪的唯一命名投資者，以及2014年B輪的1800萬美元。

盡管Smart Wires最新一輪的招股文件中并未提及投資者，但作為可轉換債券發(fā)行的股票比例很高，似乎表明以前的投資者都參與其中。Smart Wires的代表周三沒有回應有關新投資的評論請求，也沒有回應如何花費新募集的資金。

這家初創(chuàng)公司，名為Smart Wire Grid，于2008年從佐治亞理工學院分拆出來，將最新的“輕量級低功耗數字電力電子器件”引入高壓傳輸領域 - 這是與Varentec公司以及已經倒閉的Gridco等公司相似，只是這兩個公司在配電網絡應用這些技術。

其核心設備部署在電力線路或電線桿上，并與主控制系統(tǒng)聯(lián)網，可將阻抗和電容串入到電網特定的傳輸線路中 - 針對其相鄰傳輸線路，限制或增加其自身輸電容量。

它的第一個產品：PowerLine Guardian是一個阻抗單元 - 它可以減少線路的載荷，但不會增加線路載荷。Smart Wires首先在田納西流域管理局測試了該產品，該機構在跨越約20英里的161千伏輸電線路上安裝了100個Guardian設備。該項目的部分資金來自能源部能源研究計劃ARPA-E近400萬美元的資助。

南方公司子公司佐治亞電力公司于2013年成為第二個測試Smart Wires Guardian設備的公用事業(yè)公司;2014年它決定擴大部署，并在2015年將這些設備集成到其能源管理系統(tǒng)EMS平臺中。同年，加利福尼亞州公用事業(yè)公司太平洋燃氣和電力公司和愛爾蘭輸電運營商EirGrid部署了Guardians ，去年，明尼蘇達電力公司，法國輸電公司RTE和澳大利亞輸電運營商Western Power和TransGrid開始試點。

Smart Wires的下一代技術被稱為SmartValve，它實現了增加或減少輸電線路電抗的能力，使其成為增加其影響線上的潮流的關鍵能力。

SmartValve于2016年接受了EirGrid的首次測試，在愛爾蘭西部的110千伏線路的兩個變電站上部署了三臺設備。EirGrid 在12月份的一份報告(PDF)中報告了“SmartValve設備全部功能、性能的成功測試”，包括從完全電容電抗注入模式切換到全感應電抗注入模式，除了一段時間由于軟件錯誤造成單個設備通信失敗，再不存在已知的任何問題。

2016年，SmartValve在EirGrid的首次測試

今天的輸電網雖然具備一些類似的技術，如相移變壓器或柔性交流輸電系統(tǒng)。但是，它們是大型且昂貴的設備，只有最高電壓的電力線才具有成本效益，而Smart Wires瞄準的電壓等于或低于230千伏。

輸電運營商正在努力管理越來越多的間歇性風能和太陽能。愛迪生電力研究所的報告聲稱：到2024年，輸電系統(tǒng)升級的投資將達到606億美元，這對于傳輸系統(tǒng)的現代化將是必要的，其中四分之三用于支持新的可再生資源。而美國土木工程師協(xié)會已將美國的能源基礎設施定為“D+”等級，并已確定2025年需要1770億美元的電網支出，以跟上不斷變化的分布式和可再生能源發(fā)展。

SmartValve™利用久經考驗的Guardian™技術，并建立在其成功應用的基礎之上。SmartValve可以增加或減少線路的電抗，從而將功率從其所安裝的電路中推出或拉入更多功率。

一個模塊化的靜態(tài)同步串聯(lián)補償器(SSSC)，SmartValve與線電流正交注入一個超前或滯后電壓，分別提供串聯(lián)電容器或串聯(lián)電抗器的功能。SmartValve不具備這些無源器件的負面特性，例如串聯(lián)電容器的次同步諧振(SSR)風險和串聯(lián)電抗器的固定VAR消耗。

SmartValve解決方案與公用事業(yè)設施串聯(lián)連接，在線路上等電位工作，并且沒有接地。這種技術在高度網狀電網中特別有效，可以利用備用系統(tǒng)容量來解決過載問題。SmartValve設備通常安裝在傳輸路權非常有限的專用傳輸塔(SmartTowers™)上或地面安裝的補償設備組(SmartBanks™)中。由于其模塊化設計和緊湊輕便的外殼及高kVAr輸出，它們也特別適用于移動應用。SmartValve技術三相安裝，每相的容量由所需補償量決定。

注意：SmartValve以前被稱為Power Router。

工作原理

該圖說明了SmartValve的基本電氣配置。SmartValve充當固態(tài)同步電壓源，由電壓源逆變器組成，如單相H橋所示。H橋采用絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。H橋被控制為直接向傳輸線中注入電壓以維持期望的電抗。它通過檢測CT1(電流感應)線路電流來確定正確的注入電壓大小以保持所需的電抗。

如圖所示，SmartValve與SmartBypass™配合使用，可以保護和控制電抗插入傳輸線。SmartBypass本質上是一個與SmartValve并聯(lián)的開關，可以打開(SmartValve可以注入電抗)或關閉(SmartValve被旁路)。

SmartBypass在1毫秒或更短的故障條件下提供SmartValve的快速旁路。在正常操作下，它使操作員能夠與傳輸線串聯(lián)一個SmartValve。這使SmartValve能夠為電力潮流控制注入可控電抗。當SmartValve被旁路時，SmartBypass直接承載傳輸線電流。

工作范圍

與傳統(tǒng)的串聯(lián)電容器或電抗器不同，SmartValve可以獨立于線電流注入電壓，從而在額定值以下運行時增加有效電抗注入，如圖中所示。

該圖顯示了作為線電流的函數的有效電抗注入。工作范圍的橙色邊界反映了單個SmartValve 2000-3600可用的最大電抗，最大輸出電壓為基波的±566 V RMS。如果輸出電壓變化低于基波的±566 V RMS，則內部灰色區(qū)域反映了可用范圍。由于注入電壓可以作為線路電流的函數進行控制，因此可以控制SmartValve單元的集合機組以保持固定的電抗。其他SmartValve型號也遵循類似的操作范圍曲線; 最大電流和最大電抗值會有所不同。

工作模式

SmartValve具有兩種不同的操作模式。正常運行期間的模式由SmartBypass的狀態(tài)決定，如下所示：

注入模式 - SmartBypass采用專有技術，包括常閉機械接觸器和快速動作半導體硅控整流器(SCR)，使SmartValve能夠向輸電線路注入電壓。電壓的最大值由相應的SmartValve電壓額定值決定。

監(jiān)控模式 - 由于常閉機械接觸器閉合且SmartValve被旁路，因此無電壓注入。

控制方法

SmartValve使用無線通信鏈路連接到端對端通信和控制系統(tǒng)。運營商不需要控制單個設備，但可以按如下方式按組控制期望值：

以固定電壓注入 - SmartValve組輸出固定電壓注入電平，可以是電容式或電感式。在這種控制方法中，注入的電抗將隨著線路電流的變化而變化。

在固定電抗下注入 - SmartValve組輸出電容或電感固定電抗。在這種控制方法中，注入的電壓隨著線路電流變化而變化，以使電抗保持在設定值。

根據每個公用事業(yè)公司的需求和設備集成到系統(tǒng)中的方式，可以采用更先進的控制方法。例如，可以自動改變注入的電抗或電壓注入作為線路電流的函數，以將電流限制在指定水平以下或保持通過線路的流量在特定水平。

通信

端到端(E2E)通信和控制系統(tǒng)(簡稱為E2E系統(tǒng))與公用事業(yè)能源管理系統(tǒng)(EMS)無縫對接，并管理Smart Wires現場設備(SWFD)的操作。

公用事業(yè)公司在EMS級別控制SWFD設備提供的電抗量。EMS命令通過安全通信通道傳輸到PowerLine Gateway。PowerLine Gateway是位于變電站的IT / SCADA設備，為SWFD提供配置、監(jiān)視、控制和資產管理服務。PowerLine Gateway支持多種通信協(xié)議 - 包括DNP3，IEC 61850，60870-5-104等 - 并將電力公司的EMS命令傳輸到PowerLine總控制器。PowerLine總控制器是位于變電站或現場的IT / SCADA設備，用于管理用于與SWFD通信的安全無線網絡。

可選的PowerLine Manager軟件在電力公司數據中心的服務器上運行。該軟件包括遠程訪問SWFD中的所有診斷數據以及執(zhí)行遠程軟件更新的功能。

一旦開始對SWFD進行編程，每個單元在很大程度上控制其在傳輸電路上的各自的電抗注入。當電流處于故障狀態(tài)時，SWFD檢測故障并自動旁路。

Smart Wires有哪些與眾不同

與傳統(tǒng)的基礎設施投資方法相比，Smart Wires解決方案具有關鍵優(yōu)勢。所有Smart Wires產品都是模塊化的，這意味著部署可以進行微調以滿足系統(tǒng)需求。未來某些時候，電力公司需要不同數量的電力潮流控制，Smart Wires的安裝可以輕松擴大或縮小。Smart Wires解決方案可以快速部署，為電力公司提供可滿足緊急需求的安裝解決方案。而且，所有產品的設計都很容易重新部署。這意味著如果電網條件發(fā)生變化并且特定電路上不再需要功率控制，智能線路解決方案可以移至電網上的不同位置。這種可重復使用的投資非常適合解決已知短期或暫時性問題。

部署方式

SmartTower

該塔可以替換回路中的現有結構，或者在一個跨度中作為新的專用塔�，F有塔也可以修改，以適應安裝。需要更換老電桿或塔的公用設施可以使用這種方法來升級其基礎設施，同時為其系統(tǒng)增加載流量控制功能。

SmartBank

該方法由多個金屬結構組成，每個金屬結構攜帶多個SmartValves。這種極高密度的部署可以在現有路權，變電站或與ROW或變電站相鄰的專用地塊內的小占地面積上構建。

這里所示的SmartBank有兩排塔，每個塔支撐六個SmartValves。還有一排空塔也被繪制出來，使電力公司能夠根據需要快速添加更多單位。Smart Wires可直接與電力公司協(xié)同工作，以確定最適合的SmartBank設計。

Mobile

該移動部署方法是可以完全安裝并在幾周內委托集裝箱解決方案。根據現場條件，安裝需要非常有限的停電時間，從幾小時到幾天不等。這種方法非常適合短期和近期需求，如建設和維護支持，短期擁塞，傳輸緊急情況和橋接解決方案。

用于安裝移動解決方案的設備和方法取決于具體的部署場地條件和每個公用設施的要求和標準。Smart Wires將與每個電力公司一起研究，以確定最適合的連接選項。

（本文轉自輸配電世界，如有版權問題，請聯(lián)系小編）