Điện năng
Địa điểm: University of Auckland, New Zealand
Giới thiệu:
Những lưới điện truyền thống là những lưới điện dạng cổ điển, nó liên tiếp truyền tải 1 lượng điện cụ thể đến từng đơn vị sử dụng điện mà không quan tâm đến nhu cầu thực sự của đơn vị đó sử dụng là bao nhiêu. Điều này được thực hiện 1 cách liên tục cho đến khi có các kĩ sư vận hành đến tinh chỉnh lại lượng điện mà đơn vị đó thực sự cần thiết cho phù hợp với yêu cầu
“ Smart Grid “ thuật ngữ chỉ những lưới điện thông minh,nó được thiết kế giám sát nguồn cung cấp điện, nhu cầu phụ tải cụ thể của từng đơn vị.Ngoài ra nó còn có chức năng điều chỉnh việc tạo ra điện năng và tiêu thụ điện năng, quản lý lưu trữ điện năng dư thừa, do đó tiết kiệm được năng lượng điện hơn, giảm chất thải và cải thiện độ tin cậy của các nguồn cung cấp năng lượng.
Advantech tích hợp các công nghệ tiên tiến của các máy tính công nghiệp,mạng thu thập dữ liệu,tự động hóa để cung cấp các giải pháp thực hiện kiểm soát giám sát thời gian thực và phân tích dữ liệu điện,lưu trữ ,truyền tải và phân phối điện năng. Advantech làm việc với hầu hết tất cả các nguồn nhiên liệu tạo ra điện, từ các nguồn nhiên liệu truyền thống như năng nhiên liệu hóa thạch, thủy điện, hạt nhân cho đến các ngồn năng lượng mới như năng lượng mặt trời,gió.Tất cả các nguồn năng lượng này sẽ được tích hợp vào lưới điện chung để cung cấp điện năng cho các đơn vị sử dụng.
Yêu cầu hệ thống:
Tại đại học Auckland ở New Zealand, giáo sư Valeriy Vyatkin và nhóm của ông cố gắng tìm ra một giải pháp cho vấn đề cố hữu của lưới điện thông minh đó chính là tính kinh tế.Tính kinh tế của lưới điện truyền thống ở đây chính là việc phân bổ nhu cầu điện cho các đơn vị cá nhân trong mạng lưới điện để làm sao mà nó đáp ứng gần với nhu cầu thực tế của các phụ tải nhất.Điện hạt nhân, than đá, khí đốt, gió, năng lượng mặt trời tất cả đều có một chi phí cơ bản dựa trên chi phí vốn và chi phí hoạt động của nó.Chính vì thế mà các nhà cung cấp sẽ cung cấp điện sẽ cung cấp điện cho các đơn vị tiêu thụ điện dựa trên các ước tính của các đơn vị tiêu thụ đăng kí.Sau đó họ phải quản lý cung ứng của họ và nhu cầu của họ để tránh bị phạt hoặc lượng điện năng không sử dụng đến.
Các nghiên cứu sinh tại đại học Auckland đã viết 1 thuật toán bằng cách sử dụng ngôn ngữ lập trình theo tiêu chuẩn IEC 61.499.Thuật toán này được thiết kế và cài đặt tại 1 số trạm, làm việc độc lập với nhau và hướng tới mục tiêu chung là giảm thiểu tổng chi phí hoạt động của lưới điện.Việc sử dụng tiêu chuẩn IEC 61.499 giúp cho việc thiết kế các cấp của hệ thống và kiểm tra toàn bộ hệ thống.Thiết kế hệ thống các cấp giúp đơn giản hóa việc phân phối và triển khai và cho phép cấu hình và bảo trì phần mềm 1 cách dễ dàng.
Để kiểm tra thuật toán này làm việc như thế nào, 5 bộ Small controller Adam-6600 đã được cài đặt thuật toán này để điều khiển.Mỗi bộ small controller này sẽ được kết nới với 1 loại máy phát điện khác nhau. Sau đó, chi phí phát sinh từ mỗi trạm này được theo dõi và tùy thuộc vào nhu cầu của người tiêu dùng mà việc cấp phát sẽ được thực hiện trên hệ thống.
Cấu trúc hệ thống:
Mô tả hệ thống:
Hiện nay có hơn một triệu Adam được cài đặt trên khắp thế giới,theo dõi 1 số lượng rất lớn các thiết bị. Và bây giờ với dòng Adam 6600 thì các thông tin không đơn giản chỉ thu thập về mà các Adam 6600 sẽ có khả năng đưa ra các quyết định điều khiển mà không cần nhờ đến bộ điều khiển nào khác nữa.Advantech đang dẫn đầu sự phát triển của về các thiết bị có chi phí thấp mà hiệu năng sử dụng mạnh mẽ, ví dụ như dòng Adam 6600 là 1 bộ Small controller được xây dựng trên nền tảng truyền thông là Ethernet với chip ARM. Các bộ Adam này được các nhóm nghiên cứu tại Auckland lập trình với phần mềm theo chuẩn IEC 61.499, và việc của họ đơn giản là lập trình rồi kéo thả các khối chức năng vào các con Adam.
Công nghệ mới nhất cho phép 1 bộ điều khiển mạnh mẽ nhưng nhỏ gọn có thể đưa ra các quyết định xử lý các tác vụ khác nhau theo thời gian thực. Đặt hệ thống điều khiển thông minh từ xa tại các nút trong mạng có nhiều thuận lợi, nó giúp tránh được các vấn đề về sự cố mạng, độ trễ không thể tránh khỏi và tất nhiên là chi phí cũng thấp đi.Sức mạnh của hệ thống lưới điện trước đây sẽ được tăng cường đáng kể với một hệ thống kiểm soát và phân phối thông minh.
Lợi ích mang lại:
Với việc vấn đề năng lượng cho các hoạt động trong sản xuất, kinh doanh,phục vụ nhu cầu của con người ngày càng trở lên phức tạp hơn bao giờ hết.Tất cả các thành phần tham gia hệ thống đều có thể tận dụng lợi thế của các công nghệ mới để cung cấp điện năng một cách hiệu quả nhất.Các nghiên cứu được thực hiện tại trường đại học Auckland là 1 bước quan trọng theo hướng đó và bằng cách sử dụng các bộ small controller Adam-6600 cùng với ngôn ngữ lập trình theo chuẩn IEC 61.499 để kiểm tra lý thuyết của họ, và các nghiên cứu của họ có thể được kiểm tra bằng cách sử dụng các thiết bị trong thế giới thực.
