工控摘要：近幾年來，生產(chǎn)行業(yè)進一步提高了工廠綜合自動化水平，注重信息化的建設，特別是各地的火電廠紛紛提出適合自己工廠的廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS）以提高生產(chǎn)效率,ocalGridTechnologies為多倫多電力公司（TorontoHydro-ElectricSystem）部署了NICompactRIO控制器網(wǎng)絡，建成一個分散的控制系統(tǒng)。
　　
　　近幾年來，生產(chǎn)行業(yè)進一步提高了工廠綜合自動化水平，注重信息化的建設，特別是各地的火電廠紛紛提出適合自己工廠的廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS）以提高生產(chǎn)效率，實現(xiàn)工廠管理信息系統(tǒng)與各種分散控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。廠級實時監(jiān)控信息系統(tǒng)以分散控制系統(tǒng)為基礎，以經(jīng)濟運行和提高發(fā)電企業(yè)整體效益為目的，采用*、適用、有效的專業(yè)計算方法，實現(xiàn)整個電廠范圍內(nèi)信息共享，廠級生產(chǎn)過程的實時信息監(jiān)控和調(diào)度，同時又提高了機組運行的可靠性。它為電廠管理層的決策提供真實、可靠的實時運行數(shù)據(jù)，為市場運作下的企業(yè)提供科學、準確的經(jīng)濟性指標。
　　
　　DCS是分散控制系統(tǒng)（DistributedControlSystem）的簡稱，國內(nèi)一般習慣稱為集散控制系統(tǒng)。它是一個由過程控制級和過程監(jiān)控級組成的以通信網(wǎng)絡為紐帶的多級計算機系統(tǒng)，綜合了計算機（Computer）、通訊（Communication）、顯示（CRT）和控制（Control）等4C技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態(tài)方便。
　　
　　LocalGridTechnologies為多倫多電力公司（TorontoHydro-ElectricSystem）部署了NICompactRIO控制器網(wǎng)絡，建成一個分散的控制系統(tǒng)，以幫助該公司更好地滿足城市快速增長帶來的基礎設施需求。
　　
　　許多關(guān)于智能電網(wǎng)的討論表明，自從集中單向系統(tǒng)被提出一百多年內(nèi)，配電系統(tǒng)的改變微乎其微。盡管“智能”電網(wǎng)的概念令人難以捉摸，事實上目前仍有一些可行的解決方案正在幫助電力設施提率。
　　
　　目前，多倫多電力公司和LocalGridTechnologies共同合作，已經(jīng)開始對北美zui大城市之一的電網(wǎng)進行全面檢修。本周，他們在奧斯丁NIWeek上展示了一些分布式控制和大數(shù)據(jù)的應用案例。
　　
　　TorontoHydro是加拿大zui大的市政電力分配公司，為全市280萬人服務。它分配了安大略省大約19%的耗電量。
　　
　　這家擁有百年歷史的電力公司當然也會面臨各種挑戰(zhàn)，其中zui大的挑戰(zhàn)是基礎設施的老化。據(jù)TorontoHydro電力工程師SushmaNarisetty-Gupta透露，該公司大約28%的資產(chǎn)已經(jīng)超過了生命周期，同時還有20%的資產(chǎn)將于2024年達到壽命終點。
　　
　　除了基礎設施老化，對配電系統(tǒng)的需求也在不斷膨脹。多倫多雖然是北美第四大城市，但實際上它卻擁有zui多的新建高層建筑。
　　
　　因此，TorontoHydro與LocalGridTechnologies已經(jīng)展開了合作，旨在將其電網(wǎng)推向21世紀。TorontoHydro電網(wǎng)現(xiàn)代化路線圖是個正在進行中的資金計劃，將會以分散控制為核心廣泛采用新技術(shù)，以達到更新和加強其老化基礎設施的目標。
　　
　　十年前，幾乎沒有電力公司更新他們的技術(shù)。但是現(xiàn)在越來越多的挑戰(zhàn)迫使他們不得不重新考慮技術(shù)過時的問題，例如引進可再生能源、提高服務水平以及降低運營成本等。據(jù)預測，該行業(yè)將在未來十年間為這一革命性的巨變花費7萬億美元。
　　
　　技術(shù)解決方案就在于“微型智能電網(wǎng)”。電力公司必須為遠程站點和無線連接提供安全和私密的數(shù)據(jù)傳輸，同時具備用低帶寬或限制帶寬網(wǎng)絡傳輸大量數(shù)據(jù)的能力，以及實現(xiàn)不同協(xié)議和不同供應商設備之間的交互操作。
　　
　　LocalGrid的控制解決方案基于美國國家儀器公司（NI）的CompactRIO平臺，能夠*對系統(tǒng)的關(guān)鍵需求。
　　
　　解決方案需要模塊化并具備可擴展性，以滿足各種各樣的需求，因為每個子系統(tǒng)和城市的每個區(qū)域都將會面臨各種不同的問題。
　　
　　現(xiàn)成的商用技術(shù)可以使工程師更快地獲取解決方案并按照需求對其修改。
　　
　　這些技術(shù)必須支持通信、PQM、數(shù)據(jù)分析、控制回路和信號。
　　
　　它們還必須支持安全需求。目前，能夠在Linux系統(tǒng)上運行決定一切。
　　
　　LocalGrid的技術(shù)解決方案成功地采用了大數(shù)據(jù)。隨著LocalGrid部署大量的CompactRIO，他們意識了到設備智能的重要性。如果每個設備都部署智能程序，就不需要將所有數(shù)據(jù)返回*系統(tǒng)。
　　
　　LocalGrid為TorontoHydro研發(fā)的解決方案在變電所、供料器和變壓器中都部署了控制器，能夠?qū)崟r提供電力資產(chǎn)的詳細分析。同時，該方案還采用多功能設備替代了每次只能完成一個任務的設備，大大降低了部署和維護成本。從頭開始構(gòu)建的嵌入軟件形成一個分布式能源管理網(wǎng)絡，能夠跨平臺兼容，包括第三方系統(tǒng)的無縫集成、IEC-61850設備模型、用戶和設備安全、支持任何數(shù)據(jù)類型可定制實時計算的數(shù)據(jù)模型，以及用于快速方便定制代碼部署的即插即用構(gòu)架。
　　
　　LocalGrid長期致力于解決智能電網(wǎng)應用的網(wǎng)絡安全問題。在LocalGrid解決方案中，操作系統(tǒng)采用的用戶鑒權(quán)能夠從源頭確保設備安全，設備認證能夠確保設備連接安全，應用認證和數(shù)據(jù)進入許可能夠限制個人應用于進入網(wǎng)絡，以及數(shù)據(jù)庫和配置文件的加密機制也可以確保物理進入安全。LocalGrid還可以將過時的邊緣設備協(xié)議轉(zhuǎn)換成安全網(wǎng)絡確保現(xiàn)有SCADA設備安全。該解決方案的通信和網(wǎng)絡構(gòu)架在設計之初就從內(nèi)部確保了網(wǎng)絡安全，而不是僅僅依賴于防火墻。