在2012年8月于奧斯汀會議中心舉辦的NIWeek能源技術大會上,來自全球的29位演講者與全球的智能電網開發人員共同分享了他們的知識和寶貴的實踐經驗,與參會人員共同深入探討智能電網監控技術的設計和開發。
本次大會的主題是設計智能電網-探尋有效的智能電網嵌入式監控系統開發技術。活動主題覆蓋范圍廣,包括清潔能源、并網電能轉換、存儲、分布控制系統與電動汽車。在此次大會上,參會人員也了解到了最新的NI技術、平臺,以及圖形化系統設計方法,有助于拓寬智能電網技術的應用范圍。
下面是此次大會的各場演講主題和摘要,在此與大家做個分享:
為了實現快速、高性價比的全新風能技術測試和開發,美國能源部和桑迪亞國家實驗室正在美國德州理工大學創建一個風能測試中心,并命名為規模風電場技術(SWIFT)設施。 小型風力場與Vestas技術研發合作,并擁有三個大型儀表渦輪,了解它是如何結合嵌入式NI控制器,管理站點范圍內的DAQ和渦輪控制函數。 該配置可控制單個渦輪,并協調控制整個風力發電場,有利于相互研究。
演講人為桑迪亞國家實驗室,風能技術部的工程師Jon Ber
了解薩凡納河國家實驗室(SRNL)如何將硬件在環(HIL)添加至其高電流實驗室。 實驗室符合高電流測量的NIST標準,并能夠生成高達100000安的電流脈沖。SRNL也整合了NI高速PXI硬件設備,捕捉HIL操作過程中的順變電流 。 此外,還可以了解SRNL與克萊姆森大學合作,于南卡羅來納州查爾斯頓在建的15兆瓦傳動系統測試設備上進行的HIL測試。
演講人為薩凡納河國家實驗室,研發工程部的咨詢工程師Joe Cordaro
開放的能量和信息資源為社會帶來了積極的轉變,但這兩方面同時也面臨著挑戰以及破壞性的技術。 這兩個市場正不斷融合,也不斷地相互抵消: 能源正逐漸從大型集中式發電廠應用轉向小規模分布式家用系統,而計算機則從較小的,分布式家用系統轉至較大的集中型云數據中心。 但這種相互聯系帶來了跨領域的局限性。 在本次講座中,您將了解全球能量和信息的互動,它們有哪些呼之欲出的沖突,以及是如何協同工作的。
演講人為德克薩斯大學奧斯汀分校,機械工程學副教授,Michael Webber博士
Progress Energy公司: 電能開發的智能維護和診斷
了解Progress Energy公司的大規模監控和自動化計劃,提高資產可用性,降低成本并減輕員工的工作壓力。 過去,80%的維護和診斷(M&D)人員的時間和精力都用在數據采集,而不是分析上。 智能M&D項目的目標就是使用集中的數據庫和分布式智能DAQ節點,將數據采集過程自動化,并把重點轉移到數據分析上。 在本次講座中,您將了解Progress Energy公司全新、配有CompactRIO的M&D架構。
演講人為Progress Energy公司的總裁Bernie Cook
能源可持續發展以及實現的方式: 愿景、熱情以及團隊合作的力量
Robert Swan曾在北極惡劣的天氣條件下進行極地探險,并擁有長期的決心和愿景,這足以使他走遍全球,與諸位探討團隊合作、決心和溝通的重要性。 通過每次演講,Swan正在實現他50年來的使命:保護南極,這地球上最后一個原生態自然環境。 在本次講座中,他將不斷激勵、帶動并挑戰包括您在內的世界各地的領導者,去做出改變,憑借自身的遠見、激情和耐心,證明任何事情都是可能的。
演講人為2041的創始人Robert Swan OBE
電能對于人類的持續繁榮發展來說必不可少,同時對能源的未來也起著至關重要的作用。 然而,電能開發的方法多種多樣,每一種都有各自的優缺點。 能源技術大會委員會匯集了電能開發專家,共同探討當前和今后的行業的狀況、主要挑戰、政府障礙和可行的解決方案。 這些熱情的專家分別來自化石燃料、核能、可再生能源和“虛擬”電能開發行業。
專家小組成員
- Jon Berg, 風能技術部門,工程師
- Mike Dunne博士, 勞倫斯·利弗莫爾實驗室,激光聚變能源主管
- Owen Golden, 全球能源部 (減速劑),NI副總裁
- Chris Hickman, Innovari公司創始人
- Eric Northeim, Progress Energy公司總經理
- Michael Webber博士, 德克薩斯大學奧斯汀分校,機械工程學副教授
美國能源部的國家可再生能源實驗室(NREL)擁有能源系統集成設備(ESIF),它將很快成為美國第一個進行組件與戰略綜合兆瓦級研發的設備,能夠安全地將清潔能源技術,以滿足國家目標的規模及速度應用到電網上。 了解NREL和能源公司如何在實時仿真條件下,以全功率與實際負荷水平,使用ESIF進行集成測試,并在進入市場之前評估組件和系統的性能。
演講人為國家可再生能源實驗室的電能系統工程師Greg Martin
探索電源系統電動力學模型(EDMPS)的開發以及分布式測控系統的部署。 數字能源控制系統使用LabVIEW控制設計與仿真模塊和NI FlexRIO現場可編程門陣列(FPGA)硬件,提供了6個獨立的發電機的同步控制,從而實現功率控制算法,響應時間為100μs。 了解如何使用該系統,自定義控制算法,創建控制參數的日志,并監控整個EDMPS的實時模擬信號。
演講人為科研實驗室主管Oleg Kuznetsov以及NI的銷售工程師Grigory Rudanov
了解高級“分段仿射”狀態??反饋控制器如何提高電源轉換器的性能和可靠性。 新的開發周期包括了一次設計成功控制器合成方法,快速原型和基于FPGA的控制系統部署。 通過LabVIEW/ Multisim協同仿真、精確到周期的FPGA仿真和實時硬件在環(RT-HIL)測試,確保每一個步驟都使用正確的檢驗方法。 還可了解如何使用NI FlexRIO設備,提升RT-HIL系統的速度和精度,以及使用P2P傳輸,減少基于FPGA的控制器的驗證時間。
演講人為埃因霍芬理工大學電子工程系的博士生Veaceslav Spinu
您可以開發一個混合能量存儲系統(HESS),它結合了鋰離子電池的高能密度和超級電容的高功率密度,從而可以提高遠程電動汽車的性能。 了解使用CompactRIO控制的高效、輕便的雙向DC-DC轉換器如何優化超級電容、電池和負載之間的實時功率流。 此外,您還可以了解如何使用新的FPGA協同仿真設計方法和NI電力電子工具箱,打造CompactRIO控制器和保護計劃。
演講人為多倫多大學的助理教授Olivier Trescases博士
FPGA設備中新增了數字信號處理器(DSP),使新的混合DSP / FPGA設備的性價比超越了過去傳統的DSP硬件。 深入了解使用最為先進的混合FPGA設備、 LabVIEW圖形化系統設計工具,以及新的商業部署平臺,進行電力電子設計的新準則, 從而降低高級數字節能控制系統的成本和風險。 另外,您還可了解使用超高速運算、真正的并行執行和現代FPGA的硬件可重新配置性帶來的更多功能。
演講人為Xilinx公司行業市場部經理Yvonne Lin與NI產品經理 Brian MacCleery
了解如何選擇正確的嵌入式可重配置I/ O(RIO)技術來監測和控制數字能源系統。 探索設計因素,如測量精度和采樣率,對于信號諧波的影響。 探討高通道數功率測量中的同步方法,以及在NI模塊中增加外部隔離,實現高電壓和電流信號的方法。 聆聽開發和部署大范圍的電力應用,包括微電網的監控、能源存儲系統特征記述以及風力渦輪控制系統的經驗。
演講人為Bloomy Energy Systems公司的部門經理Jonathan Murray
使用集成式設施管理和能源氣象學,進行高性能的太陽能光伏發電實時監控
確保優化的性能、最高的可用性和完全可靠的太陽能光伏(PV)系統是新加坡太陽能能源研究學會(SERIS)研究工作的一部分,他們開發了一個基于NI的CompactRIO平臺的監控系統,使用LabVIEW編程,共有50-60個函數模塊,遠程登錄站系統性能完整,而CPU使用率小于20%,所有這一切都是實時完成的(“實時數據”)。 結合25個“超級站點”,射頻網狀網絡和高速數據鏈路,SERIS部署了遍布全島的通信網絡用于: (1)PV系統監測; (2)能源氣象; 和(3)設施管理系統。
演講人為SERIS高級工程師Mark Kubis和SERIS項目經理Andre Nobre
能源部和一些單位為研究提供了資金,使用高分辨率的特性記述和太陽能光伏發電系統儀器,提高太陽能預報的準確性。 了解美國圣安東尼奧德州大學的高精度分布式傳感器網絡。 系統監測太陽輻照度、能源質量和天氣信息 ,采樣速率為1 s,再將采集到的所有數據集中至數據中心。 再對實時數據進行處理,展示在網頁上,并在太陽能陣列模擬器工具中加載,模擬輸出功率。
演講人為美國西南研究院的電氣工程師Gerardo Trevino以及VI設計公司的主工程師Chris Fronda。
隨著核電廠啟用年數變長,加強工程系統和組件的監控對于保持安全、高效的運行來說十分關鍵。 了解使用LabVIEW和CompactRIO開發的下一代狀態監測系統如何監控運行中的重要工廠資產,如傳感器、旋轉設備和反應控制棒。 這些高級資產監控系統具備有線和無線配置,可用于全球的核電廠和研究堆。
演講人為AMS公司高級系統開發工程師Sam Caylor和軟件開發組總經理Greg Morton
Virtual Energy公司: 協調分布式能源,創建儲備電網
為了實現能源的供需平衡,一些國家必須深入開發儲備電源。 了解荷蘭電網維護者如何使用CompactRIO遠程裝置,數字監控整個儲備電源供應器,這些裝置分布在全國各地,并通過互聯網連接至VI技術公司的服務器,VI服務器上會運行LabVIEW web服務和遠程用戶界面。 聆聽為何該技術比現代瘦網絡客戶端更為出色,并深入了解系統如何在3個月內就運轉起來。
演講人為VI技術公司的所有人Jeffrey Habets
Hydro Quebec公司: 為非專業工人提供局部放電故障診斷工具,探測地下配電故障
局部放電(PD)檢測是當下發電行業越來越關注的問題。 PD嗅探器會自動識別地下中壓配電線上損壞的零部件。 該工具主要用于魁北克,PD嗅探器已成為非專業工人的首選參考工具,幫助他們提高安全性和信心。 了解如何通過面向對象的編程在LabVIEW中開發嗅探器軟件,以及定時簇等高級信號分析算法是如何實現的。 LabVIEW SQL工具包用于在本地和遠程數據庫同步和存儲數據。
演講人為IREQ,Hydro Quebec公司測控系統開發者Lionel Reynaud
基于NI技術,探索CODIS水電機狀態監測和保護系統的設計。 了解服務器如何通過TCP/IP與CompactRIO硬件通信,收集在線計算的數據,而遠程數據分析客戶端軟件又是如何分析用戶PC上的數據。 了解服務器上的診斷應用,其故障模式分析可用于自動故障檢測、預測和報告生成。
演講人為Veski公司的Ozren Oreskovic
為了改善高級配電自動化(ADA)系統的設計,電力行業正在研究新的方法和計算工具,實現逼真的仿真。 了解如何通過OpenDSS電力研究的開源軟件,使用LabVIEW實時和CompactRIO,開發一個實時配電網絡仿真器。 另外,還能了解如何使用實時硬件在環技術,減少智能電網設備的設計和測試時間,并控制在合理的成本之內。
演講人為洛斯安第斯大學電氣與電子工程學院的研究助理Davis Montenegro Martinez
有關此次能源技術大會的更多信息,請訪問下列網址:https://decibel.ni.com/content/message/39077#39077