Giải pháp trạm điện thông minh

Giới thiệu dự án

Grid Smart Software Limited là công ty chuyên về các giải pháp kiểm soát và phần mềm bảo vệ cho trạm điện. IEC 61850 là tiêu chuẩn cho điều khiển multi-vendor, điều khiển thời gian thực, điều khiển tích hợp cho trạm điện, và nó cho phép người vận hành trạm điện có thể thiết kế hệ thống sử dụng các sản phẩm tốt nhất từ bất kỳ nhà cung cấp nào trên thế giới.

Mỗi thiết bị thông minh trong trạm điện sẽ cung cấp dữ liệu thu thập, lưu trữ và phân tích trong trường hợp sự cố. 61850IMU của Grid Smart Software cho phép các tiện ích để thực hiện việc đó.

tram gis

Các yêu cầu hệ thống

Advantech đã được cung cấp bởi Grid Smart Software cho UNO-4683, máy tính cho trạm điện mới nhất có chứng nhận 61850-3. UNO-4683 đi kèm với chip nhanh nhất của Intel cho ứng dụng không quạt, các ứng dụng nhúng - lõi kép, lõi tứ, Intel ® Core ™ i7. UNO-4683 có thiết kế mô-đun, cho phép người mua cấu hình đơn hàng có cáp quang, Ethernet hoặc truyền thông nối tiếp (RS-232/422/485), cũng như các ổ đĩa cứng để lưu trữ dữ liệu.

UNO-4683 được cấp chứng nhận để sử dụng trong các trạm điện; có nghĩa là nó có thể hoạt động ở nhiệt độ cao hơn, có thể chịu được độ rung động cao hơn và sốc hơn các điều kiện thường gặp trong môi trường công nghiệp bình thường, và được bảo vệ chống can nhiễu điện trường gặp trong các trạm điện.

Như một máy tính cơ bản, UNO được thiết kế để làm việc với hầu hết các loại phần mềm - cho phép một môi trường phần mềm với nhiều nhà cung cấp khác nhau, nơi mà những ứng dụng chuyên sâu như "Hệ thống lưới điện thông minh", có thể tập trung vào các ứng dụng phần mềm, dựa trên nền tảng phần cứng máy tính công nghiệp chuyên dụng của ADVANTECH. IEC 61850 đã mở ra thị trường cho các giải pháp đa nhà cung cấp trong lĩnh vực trạm điện.

Khi phần mềm lưới điện thông minh lần đầu tiên được thử nghiệm trong một ứng dụng của khách hàng, 61850IMU, họ đã sử dụng một máy tính nhúng với bộ xử lý Intel Atom ™, như UNO-4673A của Advantech. Khi đo đạc hiệu suất của nó, họ thấy rằng nó có thể xử lý 100 gói tin Generic Object-Orientated Substation Event (GOOSE) mỗi giây. Các gói tin GOOSE được xử lý và lưu trữ, tốt hơn trên một ổ đĩa cứng có thể xử lý dữ liệu ít nhất một tháng - lên đến 40 GB.

Các gói dữ liệu GOOSE được tạo ra bởi các thiết bị thông minh mỗi khi chúng phát hiện điều gì đó đã xảy ra mà cần phải được kích hoạt bởi các thiết bị thông minh khác - ví dụ, nếu tình trạng quá dòng hoặc tần số giảm được phát hiện có thể dẫn đến ngắn mạch đang chạy, thông tin này cần phải được truyền đến các thiết bị khác có thể cần phải đáp ứng tự mở hoặc đóng bởi các switch. Tất cả các gói tin GOOSE này cần phải được theo dõi và lưu trữ. 61850IMU còn thu thập dữ liệu ánh xạ của trạm điện như MMS.

Sơ đồ hệ thống
so do he thong

Mô tả hệ thống

Đối với một số khách hàng, hiệu suất của một máy tính với một bộ xử lý Intel Atom có thể không đủ. Một trạm biến áp lớn có thể có nhiều thiết bị thông minh, mỗi thiết bị sinh ra nhiều gói GOOSE, và những gói này cần phải được xử lý trong thời gian thực.

Bộ xử lý Intel ® Atom ™ trong UNO-4673A là lõi kép, nhưng được thiết kế để tiêu thụ điện năng thấp, tốc độ xung nhịp 1,6 GHz.. Điều này cũng làm cho nó dễ dàng hơn để quản lý vấn đề phát nhiệt giống như nhiệt độ hoạt động tối đa của nó.

UNO-4683 của Advantech hiện đã được đưa ra thị trường, với Intel ® Core ™ i7 sẵn sàng cho các ứng dụng hiệu suất cao đầu tiên trong trạm điện. Với sự gia tăng đáng kể tốc độ xung nhịp 2,5 GHz, và tất cả các công nghệ mới nhất của Intel để tăng tốc độ xử lý cũng như nhiều hơn nữa bộ nhớ cache, cần thực hiện nhanh hơn, nhưng nhanh hơn bao nhiêu?

Grid Smart Software đặt UNO-4683 để kiểm tra, và kết quả rất bất ngờ - với thiết bị từ Advantech, các gói tin GOOSE được xử lý với tốc độ 400 gói mỗi giây.

61850IMU của Grid Smart Software có sẵn trong cả hai phiên bản Linux và Virtual. UNO-4683 đã được thử nghiệm trên các ứng dụng ảo như hệ điều hành ảo ESXi của VMware, và sản phẩm của Advantech có một quá trình hợp tác, hỗ trợ lâu dài với hệ điều hành của Microsoft và Linux cũng như các phiên bản thời gian thực khác.

Kết quả Benchmarking:
bang

Kết luận

Sự hỗ trợ nhanh chóng của Advantech cho phép Grid Smart Software hoàn thành các thử nghiệm trước khi trưng bày tại triển lãm Cigré ở Paris vào cuối tháng tám năm 2012. Colin McKie, Giám đốc phát triển kinh doanh đã rất vui mừng với kết quả "UNO-4683 cung cấp cho khách hàng của chúng tôi một tùy chọn mới - hiệu suất nhanh hơn nhiều của nó thực sự mở ra các tùy chọn thiết kế và đảm bảo rằng chúng tôi sẽ không bao giờ mất điện. Cấu trúc ổ đĩa cứng kép của UNO cho phép chúng ta lưu trữ tất cả các tập tin hệ thống trên một ổ đĩa thứ nhất, và giữ tất cả các dữ liệu trạm biến áp trên ổ đĩa thứ hai. "

Advantech và Grid Smart Software đã cùng trưng bày tại hội nghị IntelliSub Europe và triển lãm trong tháng 10 năm 2012. Trạm điện thông minh là ví dụ tuyệt vời của cấu trúc multi-vendor sử dụng phần mềm và phần cứng tốt nhất trên thị trường.