Epcor richtet risikobasiertes Lebenszyklus-Anlagenmanagement für Stromversorgungsnetz ein

Epcor Utilities mit Sitz in Edmonton, Alberta/Kanada, besitzt und betreibt Strom-, Wasser- und Erdgasversorgungsunternehmen in Gemeinden in ganz Kanada und im Süden der Vereinigten Staaten. Das Stromversorgungs­system von Epcor versorgt über 400.000 Kunden in Edmonton mit Strom und besteht aus mehr als 200.000 Anlagen, darunter 5.580 km Stromkreise, 50.000 Masten und 30.000 Transformatoren. Diese Anlagen verschleißen aufgrund von Witterungseinflüssen und elektrischer Belastung, wobei die typische Lebenserwartung zwischen 35 und 45 Jahren liegt.

Während der letzten zwei Jahrzehnte erreichte der durchschnittliche Saidi-Index der Versorgungsunterbrechung des Epcor-Systems einen Spitzenwert knapp unterhalb des regulierten Schwellenwerts. In einigen Bereichen der Stadt kam es zehnmal häufiger zu Ausfällen als im Rest der Stadt.
Eine einfache demografische ­Analyse der eingerichteten Infrastruktur sagte eine 74-prozentige Zunahme der Anzahl von Anlagen voraus, die in den nächsten zehn Jahren das Ende ihrer Lebens­dauer erreichen würden, verglichen mit den vorangegangenen zehn Jahren. In der Vergangenheit verwendete ­Epcor eine auf dem Alter ­basierende Austauschstrategie und wartete, bis die Anlagen rosteten, undicht wurden oder elektrische Fehler auftraten, sodass einfache Reparaturen vor Ort nicht mehr ausreichten, bevor ein Austausch in Erwägung gezogen wurde.

Auf der Grundlage dieses Ansatzes zur Handhabung von Altanlagen und der demografischen Studie müsste das Versorgungsunternehmen in den nächsten zehn Jahren 10.000 weitere Anlagen ersetzen. Darüber hinaus wurden die Investitionsausgaben von Epcor durch eine neue leistungsbezogene Tarifstruktur, die 2018 eingeführt wurde, effektiv ge­deckelt. Um die Systemzuverlässigkeit mit den vorhandenen Ressourcen trotz des prognostizierten Anlagenausfalls kosten­effektiv aufrechtzuerhalten, erkannte Epcor den Bedarf für eine neue Anlagenmanagementstrategie und suchte nach einer digitalen Lösung zur Quantifizierung des Anlagenzustands sowie zur Priorisierung der Anlagen für proaktive Ein­griffe und den Aus­tausch am Ende des Lebens­zyklus.

Um­stell­ung auf ein anlagen­zustands­basier­tes Modell

Nachdem Epcor bereits ein Enterprise-Anlagenmanagementsystem in AssetWise eingerichtet hatte, in dem Anlagendaten aus zehn Jahren gespeichert sind, wusste Epcor, dass es an der Zeit war, die Zuverlässigkeitsfunktionen von AssetWise zu nutzen, um seine Strategie zur Einführung eines risikobasierten Anlagenmanagement­prozesses zu unterstützen, der sich an der aufkommenden Norm ISO 55000 orientiert. Das Projektteam nutzte AssetWise, um den Zustand ihrer geographisch verteilten Anlagen auszuwerten. Durch die statistische Analyse von Daten aus zehn Jahren entwickelte Epcor Ausfallwahrscheinlichkeitskurven und definierte die statistische Beziehung zwischen Anlagenzustand und Anlagenausfall. "Risikobasiertes An­lagenmanagement bedeutet, die Wahrscheinlichkeit des Ausfalls einer Anlage zu nehmen, diese mit den Auswirkungen des Anlagenausfalls zu multiplizieren und die Anlagen entsprechend einzustufen", erklärt Stephen Seewald, Manager, Asset Performance and Risk Management bei Epcor. Die Strategie umfasste die Erstellung eines Index für den Gesundheits­zustand der Anlagen – wobei die Anlagen mit einem Maximum von 100 % bewertet wurden –, sodass jede einzelne Anlage genauer auf diese Ausfallwahrscheinlichkeitskurve platziert werden konnte.

Zur Entwicklung seines Anlagenzustandsindex in AssetWise wertete Epcor Anlagendaten für 117.000 Anlagen aus, darunter Daten, die aus seinem Scada-System integriert wurden, um Informationen über die elektrische Auslastung nahezu in Echtzeit sowie 19.000 Ausfalldaten und mehr als 1 Mio. Inspektionsaufzeichnungen bereitzustellen. Durch die Kombination der Zustandswerte mit den Ausfallwahrscheinlichkeitskurven leitete Epcor eine genauere Ausfallwahrscheinlichkeit ab, um gefährdete Anlagen zu identifizieren. Die Integration der Anlagen im Anlagenzustandsindex mit dem Geoinformationssystem (GIS) des Unternehmens ermöglichte es Epcor, den genauen Standort der degradierten Anlagen zu bestimmen, was den schlechten Zustand der Anlagen in älteren Gegenden aufzeigte. Die Aggregation dieser Daten in einem Dashboard für Management und Berichterstattung lieferte eine genaue visuelle Darstellung des Gesamtzustands des Stromversorgungssystems und zeigte, dass fast 8.000 Masten in schlechtem oder sehr schlechtem Zustand waren.

Insgesamt ergab der Anlagenzustandsindex, dass 17 % der Anlagen von Epcor in schlechtem oder sehr schlechtem Zustand waren, die meisten davon waren Masten. Der Umstieg auf dieses anlagenzustandsbasierte Modell verschaffte Epcor ein besseres Verständnis des Zustands seiner Anlagen und bessere Möglichkeiten, deren Zustand über Dashboards, die über AssetWise erstellt wurden, zu kommunizieren.