LocalGridTechnologies為多倫多電力公司(TorontoHydro-ElectricSystem)部署了NICompactRIO控制器網(wǎng)絡(luò),建成一個分散的控制系統(tǒng),以幫助該公司更好地滿足城市快速增長帶來的基礎(chǔ)設(shè)施需求。
許多關(guān)于智能電網(wǎng)的討論表明,自從集中單向系統(tǒng)首次被提出一百多年內(nèi),配電系統(tǒng)的改變微乎其微。盡管“智能”電網(wǎng)的概念令人難以捉摸,事實上目前仍有一些可行的解決方案正在幫助電力設(shè)施提高效率。
目前,多倫多電力公司和LocalGridTechnologies共同合作,已經(jīng)開始對北美最大城市之一的電網(wǎng)進行全面檢修。本周,他們在奧斯丁NIWeek上展示了一些分布式控制和大數(shù)據(jù)的應用案例。
TorontoHydro是加拿大最大的市政電力分配公司,為全市280萬人服務。它分配了安大略省大約19%的耗電量。
這家擁有百年歷史的電力公司當然也會面臨各種挑戰(zhàn),其中最大的挑戰(zhàn)是基礎(chǔ)設(shè)施的老化。據(jù)TorontoHydro電力工程師SushmaNarisetty-Gupta透露,該公司大約28%的資產(chǎn)已經(jīng)超過了生命周期,同時還有20%的資產(chǎn)將于2024年達到壽命終點。
除了基礎(chǔ)設(shè)施老化,對配電系統(tǒng)的需求也在不斷膨脹。多倫多雖然是北美第四大城市,但實際上它卻擁有最多的新建高層建筑。
因此,TorontoHydro與LocalGridTechnologies已經(jīng)展開了合作,旨在將其電網(wǎng)推向21世紀。TorontoHydro電網(wǎng)現(xiàn)代化路線圖是個正在進行中的資金計劃,將會以分散控制為核心廣泛采用新技術(shù),以達到更新和加強其老化基礎(chǔ)設(shè)施的目標。
十年前,幾乎沒有電力公司更新他們的技術(shù)。但是現(xiàn)在越來越多的挑戰(zhàn)迫使他們不得不重新考慮技術(shù)過時的問題,例如引進可再生能源、提高服務水平以及降低運營成本等。據(jù)預測,該行業(yè)將在未來十年間為這一革命性的巨變花費7萬億美元。
技術(shù)解決方案就在于“微型智能電網(wǎng)”。電力公司必須為遠程站點和無線連接提供安全和私密的數(shù)據(jù)傳輸,同時具備用低帶寬或限制帶寬網(wǎng)絡(luò)傳輸大量數(shù)據(jù)的能力,以及實現(xiàn)不同協(xié)議和不同供應商設(shè)備之間的交互操作。
LocalGrid的控制解決方案基于美國國家儀器公司(NI)的CompactRIO平臺,能夠完全滿足對系統(tǒng)的關(guān)鍵需求。
解決方案需要模塊化并具備可擴展性,以滿足各種各樣的需求,因為每個子系統(tǒng)和城市的每個區(qū)域都將會面臨各種不同的問題。
現(xiàn)成的商用技術(shù)可以使工程師更快地獲取解決方案并按照需求對其修改。
這些技術(shù)必須支持通信、PQM、數(shù)據(jù)分析、控制回路和信號。
它們還必須支持安全需求。目前,能夠在Linux系統(tǒng)上運行決定一切。
LocalGrid的技術(shù)解決方案成功地采用了大數(shù)據(jù)。隨著LocalGrid部署大量的CompactRIO,他們意識了到設(shè)備智能的重要性。如果每個設(shè)備都部署智能程序,就不需要將所有數(shù)據(jù)返回中央系統(tǒng)。
LocalGrid為TorontoHydro研發(fā)的解決方案在變電所、供料器和變壓器中都部署了控制器,能夠?qū)崟r提供電力資產(chǎn)的詳細分析。同時,該方案還采用多功能設(shè)備替代了每次只能完成一個任務的設(shè)備,大大降低了部署和維護成本。從頭開始構(gòu)建的嵌入軟件形成一個分布式能源管理網(wǎng)絡(luò),能夠跨平臺兼容,包括第三方系統(tǒng)的無縫集成、IEC-61850設(shè)備模型、用戶和設(shè)備安全、支持任何數(shù)據(jù)類型可定制實時計算的數(shù)據(jù)模型,以及用于快速方便定制代碼部署的即插即用構(gòu)架。
LocalGrid長期致力于解決智能電網(wǎng)應用的網(wǎng)絡(luò)安全問題。在LocalGrid解決方案中,操作系統(tǒng)采用的用戶鑒權(quán)能夠從源頭確保設(shè)備安全,設(shè)備認證能夠確保設(shè)備連接安全,應用認證和數(shù)據(jù)進入許可能夠限制個人應用于進入網(wǎng)絡(luò),以及數(shù)據(jù)庫和配置文件的加密機制也可以確保物理進入安全。LocalGrid還可以將過時的邊緣設(shè)備協(xié)議轉(zhuǎn)換成安全網(wǎng)絡(luò)確保現(xiàn)有SCADA設(shè)備安全。該解決方案的通信和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架在設(shè)計之初就從內(nèi)部確保了網(wǎng)絡(luò)安全,而不是僅僅依賴于防火墻。(Shirley譯)