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渭南西門(mén)子總代理商
產(chǎn)品時(shí)間:2023-12-25
我公司銷(xiāo)售部為西門(mén)子PLC代理商,公司憑借雄厚的實(shí)力,現(xiàn)已與西門(mén)子工廠建立成良好的合作關(guān)系!價(jià)格合理,質(zhì)量保證,公司優(yōu)勢(shì)價(jià)格產(chǎn)品有,西門(mén)子通訊電纜,PLC,觸摸屏,渭南西門(mén)子總代理商
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協(xié)調(diào)供需

 

在歐盟發(fā)起的“面向智能能源的未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)”項(xiàng)目之下,西門(mén)子工程師正在研制一個(gè)可支持能源轉(zhuǎn)型、允許輕松構(gòu)建智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。

直到不久前,每當(dāng)Acme冷藏倉(cāng)庫(kù)有限公司啟動(dòng)其工業(yè)制冷系統(tǒng)時(shí),當(dāng)?shù)仉娏径紩?huì)緊張不已。制冷系統(tǒng)通常是在夜間工作。這個(gè)時(shí)段的用電戶少,電價(jià)也更低。白天,僅當(dāng)氣溫升高至預(yù)設(shè)閾值以上時(shí),制冷設(shè)備才會(huì)開(kāi)始嗡嗡嗡地工作。然而現(xiàn)在,情況正好相反。夜間,所有設(shè)備都停止運(yùn)行,哪怕是在仲夏之夜,而在白天,系統(tǒng)則幾乎持續(xù)不斷地隆隆作響。到底是怎么回事呢?如今,這些系統(tǒng)的動(dòng)力來(lái)自太陽(yáng)能電站。不過(guò),如果太陽(yáng)躲在云彩背后,那么,電力公司將不得不不時(shí)切換至其他發(fā)電設(shè)施。為了做到這一點(diǎn),智能電力系統(tǒng)——即“智能電網(wǎng)”——需要有全新的通信基礎(chǔ)設(shè)施。

西門(mén)子正攜手合作伙伴,共同研究如何實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的珠聯(lián)璧合。

盡管這只是一個(gè)虛構(gòu)的例子,但從中我們可以看出,歐盟發(fā)起的“面向智能能源的未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)(FINSENY)”項(xiàng)目旨在解決智能電網(wǎng)面臨的哪些挑戰(zhàn)。該項(xiàng)目預(yù)見(jiàn),需要在供電系統(tǒng)的參與各方之間實(shí)現(xiàn)緊密聯(lián)網(wǎng),需要加強(qiáng)通信能力,還需要提高供電質(zhì)量。

FINSENY是縱觀整個(gè)電網(wǎng),將220到380千伏(kV)高壓系統(tǒng)、10到30 kV中壓系統(tǒng)以及230到400 V低壓系統(tǒng)等全部納入考慮的研究項(xiàng)目。西門(mén)子中央研究院(CT)電網(wǎng)專家Kolja Eger博士解釋道:“在德國(guó)踏上可持續(xù)能源供應(yīng)轉(zhuǎn)型之路以前,這三個(gè)系統(tǒng)幾乎不進(jìn)行相互通信。也沒(méi)有必要進(jìn)行相互通信,因?yàn)榈蛪弘娋W(wǎng)僅扮演消費(fèi)角色。”

然而現(xiàn)在,“隨著能源轉(zhuǎn)型步伐加快,分布式發(fā)電設(shè)施的數(shù)量與日俱增,這些關(guān)系被顛覆了,”Eger如是道。因此,電力網(wǎng)絡(luò)正處于不斷演變之中。他補(bǔ)充道:“不過(guò),現(xiàn)網(wǎng)試驗(yàn)表明,借助通信技術(shù),可以避免進(jìn)行成本高昂得多的電網(wǎng)擴(kuò)建,哪怕可再生能源發(fā)電比例大幅提高。”為此,Eger聯(lián)合來(lái)自12個(gè)國(guó)家的35位合作伙伴,組織并協(xié)調(diào)FINSENY項(xiàng)目的具體環(huán)節(jié)。

在常規(guī)系統(tǒng)中,電能從高壓電網(wǎng)流向中低壓電網(wǎng)。大型電廠位于系統(tǒng)“頂端”,下面的系統(tǒng)僅負(fù)責(zé)逐級(jí)向下輸送電能。但如今,用電戶也能自行發(fā)電。只要其能夠消耗掉所生產(chǎn)的電能,這就不是問(wèn)題。但如果發(fā)電量超出了需求量,則會(huì)成為問(wèn)題。這是因?yàn)槌R?guī)變電站不能上行輸送電能。為防止發(fā)生損害,必須限定最大發(fā)電量。Eger解釋道:“供電企業(yè)對(duì)本地情況幾乎茫然無(wú)知;它們對(duì)各個(gè)變電站另一側(cè)的電能流動(dòng)情況一無(wú)所知。這種狀況必須盡快得到改觀。”

另一個(gè)問(wèn)題是,不同地區(qū)的電網(wǎng)采用了不同的部署方案。譬如,在德國(guó),電表通常安裝在地下室或過(guò)道里,而在其他國(guó)家,電表則安裝在戶外。配電站的安裝地點(diǎn)也各不相同。在美國(guó),變壓器直接連接至電線桿;在德國(guó),變壓器則安裝在小型建筑物中。在美國(guó),一個(gè)明顯的可選方案是,仿效國(guó)內(nèi)無(wú)線局域網(wǎng),搭建無(wú)線網(wǎng)絡(luò),因?yàn)殡娋€桿與變壓器相互之間的距離很近。但在德國(guó),這種方案便不可行,因?yàn)殡娋€桿與變壓器之間的距離要遠(yuǎn)得多。因此,F(xiàn)INSENY的建議隨國(guó)家和電網(wǎng)架構(gòu)的不同而大相徑庭。

在西門(mén)子基礎(chǔ)設(shè)施和城市業(yè)務(wù)領(lǐng)域,Guido Helbich是智能電網(wǎng)集團(tuán)智能通信業(yè)務(wù)部負(fù)責(zé)人,他指出,自2013年3月起,工程師就已開(kāi)始將這個(gè)項(xiàng)目的研究成果運(yùn)用到實(shí)際應(yīng)用中。Helbich與他的團(tuán)隊(duì)一道,將這些研究成果繪制成了一張圖表。這張圖表表明,隨著可再生能源發(fā)電比例穩(wěn)步提高,西門(mén)子的電力工程與通信技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)*的高度融合。Eger說(shuō):“有史以來(lái)*次,物聯(lián)網(wǎng)與務(wù)聯(lián)網(wǎng)呈現(xiàn)出有形形式。”但是,并非每一個(gè)太陽(yáng)能電池板都需要一條單獨(dú)的信息高速路來(lái)向電力公司發(fā)送區(qū)區(qū)幾個(gè)字節(jié)的信息。在這方面,譬如,利用基于電力線本身的窄帶連接便足以滿足要求。

然而,電力網(wǎng)的一些組件,如重要的變電站變壓器,則要求高度可靠的連接。在這種情況下,細(xì)節(jié)極其棘手。這種變壓器安裝在小屋子里。Helbich說(shuō):“幾乎沒(méi)有任何剩余空間可供安裝通信設(shè)備。”這些建筑物通常年代久遠(yuǎn),其修建之初沒(méi)有人能預(yù)見(jiàn)到需要為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)敷設(shè)管道。因此,蜂窩網(wǎng)絡(luò)是個(gè)頗具吸引力的選擇,因?yàn)樗鼈冊(cè)诖蠖鄶?shù)國(guó)家都實(shí)現(xiàn)了幾乎無(wú)處不在的覆蓋,并且比光纜系統(tǒng)更為便宜。

Helbich說(shuō):“我們的研究建議采用功能強(qiáng)大的UMTS和LTE平臺(tái),或者基于專有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的解決方案。”但是,除所涉及的龐大數(shù)據(jù)量之外,還要考慮其他一些因素。蜂窩網(wǎng)絡(luò)的容許信號(hào)延遲在幾百毫秒到整整一秒之間波動(dòng)。如果電網(wǎng)數(shù)據(jù)到達(dá)目的端太遲,其結(jié)果將置電力供應(yīng)于危險(xiǎn)之境。

面向電網(wǎng)的信息高速路。一般而言,越是功能強(qiáng)大的安全關(guān)鍵型組件,其數(shù)據(jù)連接越是要更快速、更可靠。因此,通信提供商必須保證線路可用性和最大允許延遲時(shí)間。有鑒于此,這項(xiàng)研究要求部署單獨(dú)的通信網(wǎng)絡(luò):?jiǎn)为?dú)線路或與提供商簽訂特殊合同,以保證充足的帶寬和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。這樣做雖然成本更高,但卻十分必要。由于網(wǎng)絡(luò)組件數(shù)量眾多,也可能將使用不久前問(wèn)世的IPv6技術(shù),因?yàn)橹挥羞@個(gè)版本才能提供足夠多的地址。在亞洲,使用老版本的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議已經(jīng)導(dǎo)致地址不足問(wèn)題,并進(jìn)而引發(fā)了嚴(yán)重的日常通信問(wèn)題。

盡管如此,僅憑理論本身,并不能確切斷言由持續(xù)交互的部件構(gòu)成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際性能。因此,在亞琛工業(yè)大學(xué)的復(fù)雜電力系統(tǒng)自動(dòng)化研究院,F(xiàn)INSENY項(xiàng)目合作伙伴設(shè)置了一個(gè)合乎實(shí)際情況的測(cè)試環(huán)境,以供這份研究報(bào)告的作者試驗(yàn)他們的想法。研究院具備一臺(tái)能夠模擬電網(wǎng)的模擬機(jī)。它采用了功能強(qiáng)大的硬件和軟件來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng),就像真正的電網(wǎng)那樣。在FINSENY項(xiàng)目中,研究人員選擇了以愛(ài)爾蘭的電網(wǎng)為研究對(duì)象。相對(duì)于愛(ài)爾蘭電網(wǎng)規(guī)模而言,其風(fēng)力發(fā)電比重相當(dāng)可觀,因此,愛(ài)爾蘭電網(wǎng)被視為一項(xiàng)特殊挑戰(zhàn)。

亞琛工業(yè)大學(xué)的Antonello Monti教授表示:“借助我們的電網(wǎng)模擬機(jī),我們*次能確定用于確保通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的技術(shù)閾值。”在Helbich的辦公室里掛著一張圖表,圖中采用數(shù)據(jù)流比特率和以毫秒為單位的容許延遲顯示了試驗(yàn)結(jié)果。研究報(bào)告作者將服務(wù)劃分為三種類(lèi)別:“安全關(guān)鍵型”、“非常重要”和“一般重要”。*類(lèi)服務(wù)是關(guān)于人員和機(jī)器安全的消息;第二類(lèi)服務(wù)側(cè)重于保證電網(wǎng)穩(wěn)定性。第三類(lèi)服務(wù)涉及正常運(yùn)行狀態(tài)下的消息。這個(gè)模擬代表了電網(wǎng)的一切組件,從智能電表,到變壓器,不一而足。其目標(biāo)始終一樣:足夠快速地反應(yīng),以使電網(wǎng)保持穩(wěn)定和安全,不受負(fù)載波動(dòng)的影響。

半秒鐘內(nèi)完成重新調(diào)節(jié)。模擬試驗(yàn)的一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)是,常規(guī)電能與供應(yīng)量波動(dòng)不定的電能的相對(duì)數(shù)量,對(duì)結(jié)果有顯著影響。Monti解釋道:“電網(wǎng)中的可再生能源發(fā)電比重越大,對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的要求也越高。”過(guò)去,具備旋轉(zhuǎn)質(zhì)量達(dá)數(shù)噸的發(fā)電機(jī)的常規(guī)電廠,可以抵消電網(wǎng)供電量的突然波動(dòng)。然而,這樣的電廠越來(lái)越少。Monti說(shuō):“如今,需要進(jìn)行更多的重新調(diào)節(jié),并且總是必須按照當(dāng)前供需狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)。這里說(shuō)的是半秒鐘左右的延遲時(shí)間。”否則,電網(wǎng)頻率波動(dòng)將過(guò)于極端。

歐盟正在通過(guò)開(kāi)展試點(diǎn)項(xiàng)目,對(duì)FINSENY得出的結(jié)論進(jìn)行測(cè)試。西門(mén)子參與了其中許多試點(diǎn)項(xiàng)目。Eger說(shuō):“缺的不是技術(shù)知識(shí),而是將這些真知灼見(jiàn)應(yīng)用到大規(guī)模市場(chǎng)中的政治意愿。”實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的前提條件之一是明確的歐洲標(biāo)準(zhǔn),以保證不計(jì)其數(shù)的組件之間的互通性,以及確??焖俳ǔ蒄INSENY報(bào)告中闡明的通信網(wǎng)絡(luò)。這將為利用自治軟件模塊——即“軟件代理”——來(lái)協(xié)調(diào)供需的地方電力市場(chǎng)的發(fā)展道路掃清障礙。此外,需求響應(yīng)型供電企業(yè)可以為能夠靈活關(guān)斷的負(fù)載供應(yīng)電能,譬如,電老虎可以臨時(shí)關(guān)閉,以免造成有害后果。

這只是開(kāi)端,專家認(rèn)為,如果考慮到通信技術(shù)的快速創(chuàng)新周期,智能電網(wǎng)還將取得更大的發(fā)展。Eger指出:“只要我們堅(jiān)持不懈地采用技術(shù),我們就能實(shí)現(xiàn)2020、2030和2050能源政策目標(biāo)。發(fā)展速度非常之快。”

除在必要的時(shí)候?qū)⑵湓O(shè)備停機(jī)幾個(gè)小時(shí)之外,虛構(gòu)的Acme冷藏倉(cāng)庫(kù)有限公司也可以使用其叉車(chē)及其購(gòu)置的電動(dòng)汽車(chē)的巨大充電電池。這些蓄電介質(zhì)可以充當(dāng)本地緩沖器,以使電網(wǎng)頻率保持穩(wěn)定。在雙贏局面中,供電企業(yè)能為用電戶提供的這種協(xié)助支付報(bào)酬,向Acme公司的賬戶打入一筆可觀的資金。

 

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