[2012年4月15日,德國]現(xiàn)在,全球?qū)δ茉窗l(fā)展的看法發(fā)生了一個巨大的改變—在地球上的每個角落,人們都在思考未來能源供應(yīng)情況以及如何實現(xiàn)能源的可持續(xù)性發(fā)展。特別是仍舊要大力推動可再生能源的發(fā)展。因此,由于電力的本地生產(chǎn)量不斷提升,日益需要有一個智能電網(wǎng)—SmartGrid—來確保高效、可靠的電力供應(yīng)。在基于PC的控制技術(shù)基礎(chǔ)上,Beckhoff現(xiàn)在已經(jīng)可以提供一個針對能源和過程數(shù)據(jù)采集的通用解決方案,并能夠使用合適的軟件功能塊滿足未來人們對智能電網(wǎng)市場的需要。
智能電網(wǎng)指的是對發(fā)電機、電網(wǎng)中的電氣設(shè)備、蓄能器以及用電設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)和控制。這里,最重要的一點是對每臺設(shè)備之間的通訊進行標準化。由于目前仍然有很多標準,因此,一個開放、靈活的控制平臺就具有決定性的意義。Beckhoff的緊湊型嵌入式控制器和TwinCAT自動化軟件可為此提供一個最佳的解決方案。Beckhoff基于PC的控制器已在很多將構(gòu)成未來智能電網(wǎng)的應(yīng)用中得到大量應(yīng)用,例如,樓宇控制、風(fēng)力發(fā)電機組控制、熱電廠、水力發(fā)電廠以及電網(wǎng)變電站。
Beckhoff控制器已經(jīng)為智能電網(wǎng)應(yīng)用做好準備,因為它們安裝了TwinCAT系統(tǒng)
測量功能集成在I/O系統(tǒng)中
I/O總線端子模塊可通過插接方式直接連接Beckhoff緊湊型嵌入式控制器,從而有效減少了電氣柜內(nèi)的空間占用。總線端子模塊可提供用于工業(yè)環(huán)境中用到的所有數(shù)字量和模擬量信號類型。它們也可以集成測量功能,這些功能對智能電網(wǎng)來說變得越來越重要。例如,Beckhoff的電力測量端子模塊可用于測量三相系統(tǒng)中的電流、電壓、有功功率、無功功率和視在功率的有效值。電力測量端子模塊以10kHz的采樣率記錄原始的電流和電壓數(shù)據(jù),并將記錄的數(shù)據(jù)提供給控制PC以進行進一步處理。此外,還有很多可用于測量溫度、電阻、壓力、振動等的模擬量輸入端子模塊。測量技術(shù)可通過高速和高確定性的現(xiàn)場總線系統(tǒng)集成:EtherCAT。除此之外,EtherCAT提供高精度時間戳和系統(tǒng)內(nèi)的時鐘同步機制,并能夠與外部時鐘參數(shù)(如GPS或IEEE1588)同步。因此,時鐘同步也可在智能電網(wǎng)上得到廣泛運用。
通過TwinCAT自動化軟件實現(xiàn)開放式通訊
一旦總線端子模塊通過EtherCAT采集到數(shù)字量和模擬量信號,就會將這些信號傳輸給主控PC。在這里,數(shù)據(jù)由TwinCAT控制軟件接收,以進一步處理和分析這些數(shù)據(jù)??商峁└鞣N軟件庫執(zhí)行這一功能。例如,可以計算電網(wǎng)中非線性負載得出的諧波。TwinCAT不僅能夠處理數(shù)據(jù),還可以通過各種接口與外界通訊。TwinCAT支持IEC60870-5-101、102、103和104遠程控制協(xié)議,以及在目前智能電網(wǎng)標準化進程中大量用到的IEC61850標準。此外,還支持BACnet/IP、ModbusRTU/TCP和M-bus通信協(xié)議。在通訊方面,安全是一件非常敏感的事情;在此,OPC-UA可以提供一個安全性非常高的通訊協(xié)議。由于TwinCAT具有極好的可升級性和可擴展性,凡是采用Beckhoff控制器的設(shè)備(不管是現(xiàn)在還是將來)均可以自動集成到智能電網(wǎng)中。