智能電網(wǎng)的技術(shù)

        可以把智能電網(wǎng)想象成一個可靠、安全，自動調(diào)節(jié)，實現(xiàn)最大效率的未來。但你要知道，實施主要的自動化項目要經(jīng)歷很長的時間，這可能是至今為止最大的自動化項目。

        美國能源部列出了5項基礎(chǔ)技術(shù)，它們將帶動智能電網(wǎng)的發(fā)展：
        ? 集成通信，把組件連接到開放架構(gòu)，實現(xiàn)實時信息和控制，允許電網(wǎng)的每個部分“聽”與“說”；
        ? 感知和測量技術(shù)，支持快速和精確的響應(yīng)，諸如遠(yuǎn)程監(jiān)視，實時定價和需求側(cè)管理；
        ? 先進(jìn)組件，應(yīng)用超導(dǎo)、存儲、動力電子和診斷的最新研究成果；
        ? 先進(jìn)控制方法，監(jiān)視基本組件，實現(xiàn)快速診斷和對任何事件的精確解決方案；
        ? 改進(jìn)界面和決策支持，提高人員決策能力。當(dāng)他們走進(jìn)系統(tǒng)的時候，把電網(wǎng)操作員和管理員從死記硬背轉(zhuǎn)變成具有遠(yuǎn)見卓識的人才。

        隨著能力的不斷改進(jìn)，我們注意到大多數(shù)技術(shù)已經(jīng)可以實用于今天的自動化系統(tǒng)中了：
        ? 以太網(wǎng)和其他基于因特網(wǎng)的開放標(biāo)準(zhǔn)可使通信集成。
        ? 精確傳感器和測量設(shè)備不斷涌現(xiàn)。
        ? 控制和監(jiān)視方法已經(jīng)成熟。
        ? 今天的操作員界面允許與需要管理的設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)雜和安全地互動。

你是智能電網(wǎng)的參與者

        作為一名自動化工程師，你不需要等待智能電網(wǎng)，“智能”設(shè)備，或者新技術(shù)。你的公司可以使用今天已有的工具管理能源使用。你還可以利用電力公司項目和能源總計的優(yōu)惠政策減少成本甚至獲得財政收入。

        今天公司可以在能源方面做什么？與你的供電局或電力經(jīng)紀(jì)人一起工作，你現(xiàn)在就可以采取下面3個步驟，成為一名智能電網(wǎng)的參與者：
        1. 獲得你公司能源使用的詳細(xì)數(shù)據(jù)。
        2. 控制能源使用和成本。
        3. 從供電公司的折扣、信用和縮減項目中獲得一份收入。

        1. 獲得你公司能源使用的詳細(xì)數(shù)據(jù)

        首先是數(shù)據(jù)；然后再控制。第一步是獲取你公司能源使用的詳細(xì)數(shù)據(jù)－詳細(xì)到，比如，啟動一臺馬達(dá)、運行一個流程、或在樓宇中設(shè)置一個25攝氏度時空調(diào)的成本。有些場合，已經(jīng)有監(jiān)視設(shè)備了，諸如用于調(diào)節(jié)目的的冷卻單元，你可以使用或擴(kuò)充這個數(shù)據(jù)。

        你可以對現(xiàn)在的自動化系統(tǒng)增加I/O，測量能源使用數(shù)據(jù)，或安裝一個小型、獨立的控制系統(tǒng)專門用于這個目的。在上兩種情況中，使用以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)和開放標(biāo)準(zhǔn)，可以簡化能源數(shù)據(jù)到你計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析的過程。找到能提供基于以太網(wǎng)的可編程自動化控制器（PAC）、交換機(jī)、無線設(shè)備和其他組件的廠商，能夠用開放標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)與辦公室計算機(jī)系統(tǒng)的通信。

        一個基于以太網(wǎng)產(chǎn)品的例子是來自自動化供應(yīng)商羅克韋爾自動化的PowerMonitor3000。它是一臺電力監(jiān)視設(shè)備，提供可配置實時功率質(zhì)量數(shù)據(jù)、諧波分析、高速示波和子電表功能。能源數(shù)據(jù)通過有線或者無線以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)實時傳送，通過授權(quán)的計算機(jī)或者移動設(shè)備可以在線觀看。

        最初，你可能選擇在大范圍內(nèi)監(jiān)視能源的使用情況。比如，從服務(wù)于特定樓宇或過程的電氣盤上進(jìn)行觀察。當(dāng)特定的馬達(dá)、壓縮機(jī)、部分過程甚至燈光顯示下拉電流時不會改變能源的使用。

        在某些場合，對一個泵、馬達(dá)或其他耗能設(shè)備的直接連線，可能是計算其分享整體負(fù)載的簡單方法。作為一個附加收益，監(jiān)視資產(chǎn)可能幫助我們準(zhǔn)確地定位問題，諸如馬達(dá)啟動時突然增加了額外電流，說明需要進(jìn)行維護(hù)。

        小系統(tǒng)無論如何應(yīng)該具有可伸縮性。在這個級別看到的能源使用情況可能還需要對數(shù)據(jù)進(jìn)一步細(xì)化。當(dāng)你完成了數(shù)據(jù)的分析，下一步就要在同一個系統(tǒng)控制能源使用。所以選擇的系統(tǒng)應(yīng)能夠容易擴(kuò)展，能夠提供控制，監(jiān)視只是智能方法的開始。

        拿PowerMonitor為例，它可以與Logix家族的可編程自動化控制器（PAC）控制系統(tǒng)完全兼容，如果需要，馬上就可以加入能源的控制功能。系統(tǒng)采用分布式智能，提供最佳的靈活性，因為控制器和I/O可以完全分離。分布式智能使得增加I/O點十分簡單，增加監(jiān)視或增加復(fù)雜功能，諸如模擬量控制也十分容易，對系統(tǒng)效率沒有負(fù)面影響。

        分析數(shù)據(jù). 你得到的詳細(xì)數(shù)據(jù)可以按類進(jìn)行分析：
        ? 哪些設(shè)備或過程使用了最多的能源，哪些使用最少？
        ? 你看到的能源使用是哪種類型的，是以24小時為周期？還是以季度為周期？

        現(xiàn)在是開始考慮調(diào)節(jié)的時候了：
        ? 那臺老的耗能馬達(dá)是否可以用帶變頻器的馬達(dá)所取代？
        ? 一些過程是否可以按照順序執(zhí)行而不是同時執(zhí)行？這樣可以減少在每天某個時段的電力負(fù)載。
        ? 是否可以微調(diào)溫度使壓縮機(jī)的運行時大有不同？