یک تامین کننده انرژی در شهر وین با نام VERBUND Solutions GmbH، در نیروگاه مجازی خود که VERBUND Power Pool لقب گرفته است، ترکیبی از تولیدکنندگان غیرمتمرکز برق و بار را برای بازار انرژی متوازن بکار گرفته است. یکی از این تولیدکنندگان غیرمتمرکز، OMV، یک شرکت یکپارچه نفت و گاز است. داده های فرآیند از طریق فناوری کنترل از راه دور WAGO مبادله می شود.
تامین برق یک تجارت پیچیده است که چالشهای فنی و لجستیکی را برای شرکتهای تامین کننده ایجاد میکند، زیرا برای جلوگیری از فروپاشی سیستم برق باید همیشه تعادل بین تولید و مصرف حفظ شود. بنابراین، شرکتهای برق باید اطمینان حاصل کنند که برق کافی همیشه در سیستم موجود است و با وجود سطوح مصرف غیرقابل پیشبینی، و نوسانات، شبکه پایدار میماند.
فرکانس در شبکه برق ممکن است بدلیل وصل یا قطع ناگهانی بارهای سنگین نوسان داشته باشند، بنابراین متعادل کننده های موازنه ساز انرژی برای تضمین فرکانس ثابت 50 هرتز بکار گرفته می شوند. انرژی موازنهساز نوعی ذخیره انرژی است که می توان در مدت کوتاهی از آن استفاده کرد تا با تثبیت مجدد فرکانس در 50 هرتز از فروپاشی شبکه الکتریکی جلوگیری شود. اتریش ذخایر متعادل کننده اولیه، ثانویه و ثالثیه را با توجه به اینکه تولید کننده، انرژی مورد نیاز را در زمان کمی (گاهی در عرض چند ثانیه، یا پنج یا ده دقیقه تامین می کند را تعریف می کند.
علاوه بر تولیدکنندگان برق معمولی، بازار انرژی متوازنساز این امکان را برای بارها و مصرف کنندگان در محیط های صنعتی فراهم می کند تا سیستم الکتریکی را از طریق کاهش / افزایش تولید برق و فعال / غیرفعال کردن بارها، پس از ارزیابی، پایدار نگه دارند. در اتریش، شرکت نفت و گاز OMV از این فرصت استفاده کرد و سه سال پیش به عنوان تامین کننده انرژی متوازنساز سطح سوم شناخته شد.
ما دو نیروگاه ترکیبی حرارتی را در پالایشگاه خود در شوخات، نزدیک وین، راه اندازی می کنیم. آنها انرژی کل پتروشیمی را تامین می کنند. الکساندر راداوئر، رئیس تدارکات سوخت پالایشگاه OMV در شوخات توضیح میدهد که ما بقایای غیرقابل استفاده از تولید بنزین و گازوئیل و همچنین گاز طبیعی، گاز باقیمانده و گاز مخلوط را میسوزانیم. ظرفیت CHP های ما اساساً مطابق با تقاضای داخلی ما است. با این حال، بقایای تولیدی که ما به برق تبدیل می کنیم به روشی قابل پیش بینی ایجاد نمی شوند و در همه موارد نمی توان آنها را ذخیره کرد. زمانی که بازار انرژی متوازن برای سیستمهای صنعتی باز شد، این موضوع به ما امکان فروش برق اضافی را داد.
پس از یک سال همکاری با تامین کننده انرژی اسلوونیایی GEN-I، OMV اکنون با VERBUND Solutions GmbH در VERBUND Power Pool همکاری می کند. در صورت وجود ظرفیت مازاد، این شرکت نفت و گاز می تواند حداکثر 15 مگاوات را برای ذخیره تعادل کوتاه مدت فعال کند. راداوئر توضیح می دهد: ما فقط دارایی هایمان را عرضه می کنیم. Power Pool انرژی را به بازار انرژی متوازن می فروشد.
دارایی OMV یکی از چندین دارایی است که در طول نوسانات فرکانس، جریان را به شبکه برق می رسانند یا در صورت مازاد برق، آنرا مصرف می کنند. راهکار های VERBUND برای ساده کردن کار با تولیدکنندگان غیرمتمرکز برق و بار، سیستم های انرژی غیرمتمرکز و بارها را در نیروگاه های به اصطلاح مجازی ترکیب می کند. برترام وایس، مدیر محصول در VERBUND Solutions GmbH توضیح میدهد: به عنوان تامین کننده انرژی ذخیره موازنه ساز، این مزایای زیادی برای ما دارد: می توانیم تولیدکنندگان و مصرف کنندگان غیرمتمرکز را در یک مجموعه بزرگ در یک نیروگاه مجازی با هم ترکیب کنیم. ما هچنین میتوانیم تولید مشترکین جداگانه را به بازار انرژی متوازن بفروشیم.
یک تابلو کنترل واقع در نیروگاه به عنوان رابط بین تولیدکنندگان، مصرف کنندگان و فروشندگان عمل می کند. هسته اصلی آن یک کنترلر WAGO PFC200 است. بر اساس درخواست نیروگاه مجازی، کنترلر WAGO دادههای درخواستی، مانند وضعیت ظرفیت عرضه و اطلاعات خروجی موجود را جمعآوری میکند و آن را به صورت جمع بندی شده برمیگرداند. در جهت معکوس، PFC200 درخواست های تامین برق را می پذیرد و آنها را به مرکز کنترل CHP انتقال می دهد. رابط های ویژه نیروگاه در ابتدا از چندین سیگنال دیجیتال و آنالوگ تشکیل شده بودند. مارتین کلوچرت از کمپانی واگو توضیح میدهد که از زمان ایجاد این تغییرات، این اطلاعات اکنون با سیستمهای باس دو سیمه Modbus RTU منتقل میشوند.
ارتباط بین نیروگاه مجازی و کنترلر WAGO به کابل های زمینی منتقل شده و از طریق یک تونل VPN رمزگذاری می شود. در همکاری OMV/VERBUND، شرکت نفت و گاز حدود 25 نقطه داده را به اپراتور شبکه ارسال می کند و حدود 10 نقطه داده را به تامین کنندگان برق غیرمتمرکز ارسال می نماید. کنترلر WAGO دستورات و اطلاعات را به Modbus RTU تبدیل می کند تا با سیستم فرمان فرآیند در OMV ارتباط برقرار کند.
سیستم فرمان، فرآیند اپراتور نیروگاه را از درخواست آگاه می سازد هم بر روی رابط کاربری و هم با یک سیگنال صوتی. در این مرحله اپراتور ظرفیت اضافی را با چرخاندن دستی توربینها به شبکه تامین میکند. برنهارد ووگ، مسئول تعمیر و نگهداری فناوری کنترل CHP در پالایشگاه OMV در شوخات، توضیح میدهد که OMV بهعنوان تامینکننده انرژی متوازنساز سطح سوم، باید در عرض ده دقیقه به نقطه تنظیم برسد. دسترسی مستقیم خودکار به کنترل کننده نیروگاه از طریق تابلو کنترل، به دلیل طولانی بودن زمان، مورد نیاز نیست. با این حال، چنین دسترسی برای آینده، یعنی زمانی که شرکت شروع به تهیه ذخایر تعادلی اولیه کند، که زمان اجرای آن چند ثانیه است، برنامه ریزی شده است.
Jakob Fölser، مسئول ارتباط فنی نیروگاههای مجازی در VERBUND Solutions میگوید: سطح بالای قابلیت اطمینان عملیاتی، سهولت کارکرد و قابلیت توسعه، و همچنین تعداد زیاد رابطهای پشتیبانیشده، همگی به نفع کنترلرهای WAGO هستند. او اضافه می کند: تابلوهای کنترل از پیش مونتاژ شده به ما این امکان را میدهند که در هر زمان و مهمتر از همه، بدون برنامهریزی، یک منبع انرژی غیرمتمرکز را به یک نیروگاه مجازی اضافه کنیم. این به صرفه جویی در زمان و هزینه کمک می کند.
نیروگاه های کوچک و غیرمتمرکز اغلب فاقد یک رابط یکپارچه هستند و در عوض ورودی ها و خروجی های سخت افزاری دارند. برای مثال، خروجیهای دیجیتال وضعیتهای عملیاتی، مانند خطا، نگهداری یا در دسترس بودن را گزارش میکنند، و سیگنالهای آنالوگ برای تبادل اطلاعات در مورد ظرفیت فعلی موجود یا درخواستی استفاده میشوند. مارتین کلوچرت از WAGO می گوید: سیستم های باس مانند MODBUS PROFIBUS نیز رایج هستند. کنترلر WAGO ارتباط بین رابطهای مخصوص نیروگاه و سیستم کنترل نیروگاه مجازی را فراهم می کند. اتصال به اپراتور شبکه از پروتکل های استاندارد کنترل از راه دور استفاده می کند، که در اروپا، بسته به نوع سیستم، معمولاً IEC 60870 یا IEC 61850 است.
کنترلرهای WAGO همچنین استانداردهای مضاعفی مانند VHPready را پیاده سازی می کنند. این استاندارد صنعتی جدید که توسط کمپانی آلمانی WAGO معرفی شده است، شرایط عملیاتی، ویژگی های عملیاتی و نقاط داده را به قدری دقیق تعریف می کند که هر سیستمی را می توان بدون برنامه نویسی اضافی در یک شبکه VHPready ادغام کرد. فناوری های امنیتی، از فایروالها گرفته تا مشتریان VPN، در کنترلرها ادغام شده اند تا به حفاظت از زیرساختهای حیاتی کمک کند. و اتصال نیروگاه های کوچک و از راه دور به یکدیگر در یک نیروگاه مجازی با استفاده از مودم GSM یکپارچه بسیار ساده است.
VERBUND Solutions در حال حاضر استاندارد VHPready را در تابلوهای کنترل اضافی به کار میبرد و از آن برای اتصال چندین نیروگاه کوچک به نیروگاه مجازی خود استفاده میکند. برای این منظور WAGO، برنامهای را ارائه میکند که بصورت آماده است اما همچنان قابل گسترش است. این راهکارها، VERBUND را قادر می سازد تا نیروگاه ها را به سرعت و با انعطاف پذیری بالا با یک رابط پیکربندی گرافیکی پیوند دهد و سفارشات جداگانه را در این فرآیند در نظر بگیرد. سیستم مدولار WAGO I/O که در تابلوهای از پیش سیمکشی شده ارائه میشود، از این فرآیند پشتیبانی میکند و به لطف دوام فوقالعادهاش، دسترسی طولانیمدت سیستم را نیز تضمین میکند.
کنترلر و ماژولهای ورودی و خروجی WAGO را میتوانید در بسته بندی فابریک و با گارانتی از فروشگاه اینترنتی آسان صنعت به آدرس asan-sanat.com بخش محصولات / برند WAGO تهیه فرمائید.
منبع: مقالات سایت WAGO.com
ترجمه و ویرایش: آسان صنعت
آسان صنعت نمایندگی WAGO آماده ارائه خدمات به مردم عزیز ایران می باشد.