我們使用NI Single-Board RIO開發(fā)的智能電網(wǎng)單元是一種可靠且具性價比的解決方案,它具有獨特的靈活性,極適用于搭建自動化系統(tǒng)。使用NI軟硬件平臺使我們更具有技術優(yōu)勢,同時在系統(tǒng)開發(fā)過程中NI也提供了出色的本地化技術支持。 - Jaswinder Singh, NexGEN Consultancy Pvt Ltd

圖1:選擇NI Single-Board RIO可重配置的嵌入式系統(tǒng),因為它是應對智能電網(wǎng)挑戰(zhàn)的理想平臺。
挑戰(zhàn):
設計一個高成本效益智能現(xiàn)代電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。
解決方案:
使用NI產(chǎn)品開發(fā)智能傳感器系統(tǒng),實時連續(xù)監(jiān)測和控制電網(wǎng)的運行。
當前,電力系統(tǒng)正發(fā)生著巨大變化,電網(wǎng)系統(tǒng)需要將各種來源的電力配送給各地的消費者。為了提高效率,電網(wǎng)系統(tǒng)應該采用智能控制的方式運作,確保流進/出電網(wǎng)的電力滿足實時連續(xù)的要求。目前在許多國家,由于設備故障、電力干擾和斷電等因素,導致電網(wǎng)系統(tǒng)尚且無法實現(xiàn)穩(wěn)定有效的電力供應。
解決問題關鍵是準確地監(jiān)測電網(wǎng),以確保不斷電/停電。為此,我們利用創(chuàng)新型技術搭建了一個實時的智能電網(wǎng)系統(tǒng),幫助電力公司監(jiān)測其系統(tǒng)。
智能電網(wǎng)系統(tǒng)
基于NI Single-Board RIO可重配置嵌入式系統(tǒng)在智能電網(wǎng)控制上的優(yōu)異表現(xiàn),我們選擇它作為系統(tǒng)開發(fā)平臺。NI Single-Board RIO平臺包含板載實時處理器、可重配置現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、模擬和數(shù)字I / O,具有實時、并行處理、體積小巧、低成本等優(yōu)點。在我們搭建的系統(tǒng)中, NI Single-Board RIO設備扮演了三個角色:數(shù)據(jù)采集和處理主系統(tǒng)、電源和調制解調器子板卡。其中,數(shù)據(jù)采集、控制、網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)記錄算法通過用戶可配置應用程序在實時終端上進行編譯
我們開發(fā)的用戶可配置應用程序稱為電站主配置工具(Station Master Configuration Tool, StatMAC),該工具使用NI LabVIEW圖形化開發(fā)軟件來執(zhí)行如下配置:
通信
協(xié)議配置
本地數(shù)據(jù)記錄
數(shù)字I / O
模擬輸入
設備參數(shù)設置
該智能電網(wǎng)系統(tǒng)支持使用遠程終端 (RTU)模式的標準Modbus協(xié)議、DLMS、DNP和IEC101等多種通訊協(xié)議。同時,各單元可以通過有線RS232/485、以太網(wǎng)LAN和 Internet網(wǎng)絡或無線GSM/ SMS、GPRS/ FTP和GSM/數(shù)據(jù)等多種方式進行通信。
隨著電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展,未來數(shù)字和模擬通道的數(shù)量也會逐漸增加。為了滿足后續(xù)升級需求,該系統(tǒng)配備擴展插槽,使用戶可以插入NI C系列模塊來擴展I / O通道。
例如印度拉賈斯坦邦正在開展RAPDRP項目,大規(guī)模部署智能電網(wǎng),近2,820個智能電網(wǎng)單元被部署覆蓋Discom的所有區(qū)域。電表采集的數(shù)據(jù)通過 GPRS通信傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心,數(shù)據(jù)中心的MDM對來自各地變電站的海量數(shù)據(jù)進行長期存儲和管理。同時,系統(tǒng)通過Web發(fā)布在線信息、趨勢、報警和報告。
每一單元可以監(jiān)視和控制斷路器、變壓器、電容器和電池等開關設備。在安裝完畢后,該系統(tǒng)將提升對電網(wǎng)的監(jiān)控能力,提高整個電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性,贏得電力公司對智能電網(wǎng)系統(tǒng)的認可。
結論
我們使用NI Single-Board RIO開發(fā)的智能電網(wǎng)單元是一個低成本的可靠解決方案,它具有獨特的靈活性,可滿足自動化系統(tǒng)的各種需求。使用NI軟硬件平臺使得我們更具有技術優(yōu)勢,同時,在系統(tǒng)開發(fā)過程中NI也提供出色的本地化技術支持。
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