G&W Electric的微电网和配电环路解决方案，配备强大的Padmount开关设备、日立继电器和FLISR技术，部署最佳实践，为这座32栋建筑的医疗中心综合体提供关键负载的通电。
医疗中心挑战
医院和其他医疗机构对任何持续时间或规模的停电特别敏感，因此需要高度可靠且安全的电力系统。在医疗环境中，持续的停电导致停电、空调、手术或呼吸设备及其他重要设备的断电，可能对患者护理产生即时且有害的影响。除了保护患者和员工外，这座拥有260张床位的医疗中心项目还带来了诸多技术挑战。
校园需要更强大的电力配电控制系统，以利用现有的主（全场）发电机，该发电机在公用事业中断服务时无法完全供电。他们需要能够在公用电中断时迅速切换到发电机供电。
同时，他们需要能够隔离180英亩校园配电回路上的故障，以确保建筑物不会断电或导致公用事业停电。他们的维修团队需要全天候24小时监控故障或停电，能够在几秒钟或几分钟内快速恢复供电，而非数小时或数天。保持校园负载电力的可靠性对于设计合适解决方案至关重要。
解决方案： 带开环故障定位隔离与服务恢复（FLISR）的微电网控制
G&W Electric提供了一体化的12470V微电网和FLISR解决方案。该解决方案部署最佳实践和技术，实时监控和控制开关设备、发电机和公用电源，并快速查看建筑物负载分接器跳闸的报告。该项目需要多个系统无缝集成，并严格执行安装计划，确保医疗园区的电力不中断。
G&W Electric专家与注册工程师密切合作，制定了更高效的解决方案，以应对医疗中心综合体的技术挑战。过去，系统有一个回路用于公用电源，另一个回路用于发电机。每个变压器都接入并联馈线，导致断线时难以排查。
新的简化单环解决方案仍通过利用FLISR隔离故障并恢复使用健康源的负载供电，提供弹性。基于最佳实践，系统在每个开关之间设置线路，以提升控制效率，并更快地识别和隔离故障。交钥匙方案还包括备用公用电源，以备医疗中心未来增设此连接时使用。FLISR功能作为系统与微电网控制器一起部署，实现无缝运行。
G&W Electric利用现有发电机，通过集中式微电网控制器与发电机控制进行通信。由此产生的微电网消除了每栋建筑对发电机和换电开关的需求。现在，所有建筑变压器都只由主配电环供电。这些变压器的开关分接点由微电网控制器持续监控。在大约一半的校园建筑中，医疗中心维护着较小的发电机，这些发电机现在作为主发电机的额外冗余。整个配电环路，因此所有建筑在公用事业停电时，主发电机会迅速供电。
全场发电机可为校园约三分之二的电压供电，因此该方案集成了负载管理系统，使发电机能够按优先级高至低顺序供电。发电机调度时，最低优先级负载会根据当前的电耗和发电机容量被切断。随着电力恢复，系统会确保稳定，然后将电力从发电机转回，重新连接所有负载，然后在冷却期后关闭发电机。
G&W Electric TNI 刹车台开关与控制
新方案减少了交换机需求，并消除了
布置两个并联中压回路。室外金属包覆开关设备为
更换为更可靠的G&W电动垫装开关设备。
气绝缘垫装TNI开关设备包括负载断路切换和故障中断，带有可见的断路和集成地线位置。高压连接安装在开关操作员的另一侧，以隔离和保护工人免受高压终端的伤害。连接在继电器上的集成电压传感器在集中控制处提供可见性，以确定健康的电力状况。
公用事业和发电机互连开关设备包括备用电源通道（如有需要），以及两条配电供电线至校园环路。电源之间的转换是开放的，发电机无法直接连接到公用事业。
医疗中心的TNI开关设备采用日立继电器制造的工厂控制装置。G&W对继电器无关，但在此情况下选择使用日立，原因如下：日立继电器配备了足够的输入以完成所有必要功能并与中央控制通信。日立继电器通过使用一个继电器控制六路开关简化了控制。这通过消除通常用于多个继电器的电气连接，提高了可靠性水平。单继电器还能提供全面的交换母线故障和差分保护。本项目所选继电器基于标准IEC 61850架构构建，非常适合点对点通信。
故障定位隔离与服务恢复（FLISR）
提升电力可用性并符合合规安全标准的最可靠方法之一是快速确定故障位置，隔离故障并自动恢复健康馈线供电。G&W Electric将FLISR技术集成到医疗中心的微电网配电环自动化方案中。G&W Electric安装FLISR系统已有二十多年经验。其优点包括提高运营效率，并将停电时间从数小时缩短到几秒钟。
校园环路的FLISR技术由中央控制软件和开关继电器相互发送IEC 61850通用面向对象变电站事件（GOOSE）消息供电，通过上下游开关识别和隔离故障，并通过闭合环路头端和常开点恢复电力。采用IEC 61850协议和GOOSE消息确保了冗余的通信路径。该协议采用快速且可靠的机制，将任意格式的数据（ 如状态、值） 分组为唯一数据集，并在4毫秒内通过通信网络传输。
微电网控制与软件与人机接口（HMI）
G&W Electric在交钥匙项目中配置了一台装载并配置了中央监控与控制软件的服务器计算机。该软件包含系统控制配置，包括可配置的优先级矩阵、脱落方案以及为医疗中心综合体监测和故障恢复定制的人机接口（HMI）。DNP3通信协议用于监控和控制中央控制器的开关设备。
所有开关设备点均由G&W Electric在工厂的监控与控制服务器中进行测绘、测试和记录，以最大限度地减少调试时间、成本和错误。系统操作模式可从中央控制中选择，包括自动和手动模式，以及一个密码保护命令，用于模拟预防性维护测试期间的实用性丧失。TNI的垫式开关设备通过承包商安装的光纤环相互通信，并与中央控制系统通信。G&W Electric利用iS5 Communications的托管以太网交换机来引导通信流量，并保护网络免受入侵。
工厂验收测试（FAT）
G&W Electric的专职内部专家对所有组件进行了发货前测试，并对医疗中心解决方案进行了完整解决方案。开关设备在工厂内布置得像野外一样。FAT测试使用继电器测试设备，注入电流和电压，以验证解决方案是否符合医疗综合体的期望。
项目相关方参加了工厂测试，以便在现场安装前获得宝贵的实践经验。FAT计划详细说明了将要测试的事件、序列和功能。在受控环境中测试医疗中心微电网控制，显著减少了调试期间的停机时间，同时增强了解决方案按设计运行的高度信心。
G&W Electric在全面系统测试前及测试期间提供培训，确保员工准备好高效且安全地操作系统。调试期间的现场测试确认了功能完整，指定负载已传输到发电机再返回公用事业。医疗中心维护人员持续定期进行测试并接受G&W Electric的培训。
概念验证
微电网和集中控制概念在医疗综合体、大学和多栋建筑的企业园区中日益普及。 医疗中心的微电网解决方案带来了更高的可靠性、维护成本的降低以及更少的故障相关停电。自安装以来的六年间，G&W电力解决方案在医疗中心的解决方案中表现稳定且成功，至少克服了一次报告的公用事业电力中断事件。系统迅速隔离公用设施损耗，切断所有负载，启动发电机，然后根据预设优先级重新连接负载，以便快速恢复和恢复电力。
