A technológiai fejlődés következtében napjainkban a villamosenergia-rendszerek drámai változáson mennek keresztül. Egy elektromos hálózat különböző forrásokból kap villamos energiát és ezt különböző fogyasztóknak továbbítja. A maximális hatékonyság eléréséhez a hálózatnak intelligens módon kell működnie. A villamosenergia hálózatba történő betáplálást és a fogyasztást szorosan illeszteni kell valósidejű és folytonos alapon.
Sok országban az áramszolgáltatóknak kihívást jelent a megbízható, minőségi villamosenergia biztosítása az eszköz-meghibásodásoknak, hálózati zavaroknak és üzemszüneteknek köszönhetően, amik szolgáltatás kimaradást okoznak.
A problémák megoldásának kulcsa a hálózat pontos monitorozása, hogy megszakítások nélküli energiaellátást biztosítsanak a fogyasztóknak. Ezért olyan valós idejű, intelligens hálózati rendszert hoztak létre, ami integrálja az innovatív, költséghatékony technológiákat, hogy ezzel segítsék az áramszolgáltatókat a rendszereik megfigyelésében.
Rendszerbe szervezve
A fejlesztők azért választották az NI Single-Board RIO újrakonfigurálható beágyazott rendszerét, mert ez a platform felel meg legjobban az intelligens hálózat követelményeinek. Az NI Single-Board RIO valós idejű, párhuzamos feldolgozású, kisméretű és alacsony költségű végleges megoldást biztosít. A platform egy lapra integrált, valós idejű processzort, újrakonfigurálható kapuáramkör-mátrixot (FPGA), valamint analóg és digitális I/O-t tartalmaz.
Olyan rendszert hoztak létre, ahol az NI Single-Board RIO az elsődleges adatgyűjtő és feldolgozó rendszerként, tápegységként és modem áramkörként funkcionál. Az adatgyűjtő, vezérlő, hálózatkezelő és adat naplózó algoritmusok felhasználó által konfigurálható alkalmazáson keresztül kerültek a valós idejű eszközre lefordítva.
A Station Master Configuration Tool-nak (StatMAC) nevezett, felhasználó által konfigurálható alkalmazást fejlesztettük ki az NI LabVIEW grafikus fejlesztői szoftverét használva, a következő konfigurációk teljesítéséhez: • kommunikáció • protokoll beállítások • helyi adatnaplózás • digitális I/O • analóg bemenet • eszköz beállítások.
Az intelligens hálózat számos ipari protokollt támogat, így a távoli terminál egység módot (RTU) használó standard Modbus, DLMS, DNO és IEC 101. Az intelligens hálózati egység vezetékes RS232/485, Ethernet LAN és Internet hálózaton, vagy vezeték nélküli GSM/SMS, GPRS/FTP és GSM/Data vonalakon tud kommunikálni.
Ahogy az elektromos hálózat bővül, azzal együtt a további digitális és analóg csatornák szükségessége is növekszik. A jövőbeni követelmények teljesítéséhez a rendszer bővítő csatlakozókkal rendelkezik, így a felhasználó NI C sorozatú modulokat csatlakoztathat az I/O vonalak bővítéséhez.
Például Indiában
Rajasthan tartományban az intelligens hálózat nagyfokú fejlődésen megy keresztül a R-APDRP (Restructured Accelerated Power Development and Reforms Programme) programnak köszönhetően. Majdnem 2820 intelligens hálózati egységet állítottak üzembe a Discom teljes elektromos területén.
Az egységek az energiamérőkből gyűjtik össze az adatokat és GPRS kommunikációval továbbítják az adatközpontba, ahol az MDM hosszútávú tárolást és adatmenedzsmentet valósít meg az óriási mennyiségű adaton, ami az alállomásoktól érkezik. Az alkalmazás webes felülettel rendelkezik, hogy online kínáljon információkat, trendeket, vészjelzéseket és riportokat.
Ugyanaz az egység képes monitorozni és vezérelni a kapcsolóberendezéseket is: az áramköri megszakítókat, transzformátorokat, kondenzátorokat és akkumulátorokat. A teljes körű installálást követően a rendszer átformálja a közműszolgáltatók által alkotott képet az intelligens hálózatokról azzal, hogy nagyobb megfigyelési képességet kapnak, melyek meggyorsítják a teljes hálózat megbízhatóságának növelését.
