作者:
Jaswinder Singh - NexGEN Consultancy Pvt Ltd
Ravinder Singh - NexGEN Consultancy Pvt. Ltd.
Deepak Singh - NexGEN Consultancy Pvt. Ltd.
Prabhdip 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挑戰(zhàn)的理想平臺。
"我們使用NI Single-Board RIO開發(fā)的智能電網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
挑戰(zhàn):
設計一個高成本效益智能現代電網監(jiān)控系統(tǒng)。
解決方案:
使用NI產品開發(fā)智能傳感器系統(tǒng)，實時連續(xù)監(jiān)測和控制電網的運行。
當前，電力系統(tǒng)正發(fā)生著巨大變化，電網系統(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，電網系統(tǒng)應該采用智能控制的方式運作，確保流進/出電網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，導致電網系統(tǒng)尚且無法實現穩(wěn)定有效的電力供應。
解決問題關鍵是準確地監(jiān)測電網，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系統(tǒng)，幫助電力公司監(jiān)測其系統(tǒng)。
智能電網系統(tǒng)
基于NI Single-Board RIO可重配置嵌入式系統(tǒng)在智能電網控制上的優(yōu)異表現，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、可重配置現場可編程門陣列(FPGA)、模擬和數字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：數據采集和處理主系統(tǒng)、電源和調制解調器子板卡。其中，數據采集、控制、網絡和數據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
· 協議配置
· 本地數據記錄
· 數字I / O
· 模擬輸入
· 設備參數設置
該智能電網系統(tǒng)支持使用遠程終端 (RTU)模式的標準Modbus協議、DLMS、DNP和IEC101等多種通訊協議。同時，各單元可以通過有線RS232/485、以太網LAN和Internet網絡或無線GSM/ SMS、GPRS/ FTP和GSM/數據等多種方式進行通信。
隨著電網系統(tǒng)的發(fā)展，未來數字和模擬通道的數量也會逐漸增加。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，近2,820個智能電網單元被部署覆蓋Discom的所有區(qū)域。電表采集的數據通過GPRS通信傳輸到數據中心，數據中心的MDM對來自各地變電站的海量數據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)將提升對電網的監(jiān)控能力，提高整個電網系統(tǒng)的可靠性，贏得電力公司對智能電網系統(tǒng)的認可。
結論
我們使用NI Single-Board RIO開發(fā)的智能電網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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