Criando Sistemas de Monitoramento e Controle de Smart Grid

Criando Sistemas de Monitoramento e Controle de Smart Grid Usando LabVIEW e NI
Single-Board RIO
"A unidade de smart grid que desenvolvemos
usando o NI Single-Board RIO é uma solução
confiável, de baixo custo e com flexibilidade única
em soluções de sistemas de automação. Usar o
hardware e software da NI nos deu uma grande
vantagem técnica, além de um suporte local
excepcional durante o processo de
desenvolvimento."
- Jaswinder Singh, NexGEN Consultancy Pvt Ltd
O desafio:
Desenvolver um sistema inteligente com bom custo-benefício para sistemas de energia.
A solução:
Usar produtos NI para desenvolver um sistema de sensores inteligentes que continuamente monitore e controle a operação da rede em tempo real.
Autor(es):
Jaswinder Singh - NexGEN Consultancy Pvt Ltd
Ravinder Singh - NexGEN Consultancy Pvt. Ltd.
Deepak Singh - NexGEN Consultancy Pvt. Ltd.
Prabhdip Singh - NexGEN Consultancy Pvt. Ltd.
Hoje, sistemas de energia estão passando por mudanças dramáticas. Uma rede recebe energia de diversas fontes e a distribui para diferentes
consumidores. Para atingir a máxima eficiência, a rede deve operar de uma maneira inteligente. O fluxo de entrada e saída da rede deve estar
estreitamente atrelado a uma base contínua em tempo real. Em muitos países é um grande desafio para as companhias de energia elétrica prover
energia de qualidade e confiável devido a falhas de equipamentos, distúrbios de energia e interrupções que resultam em paralisações do serviço.
A chave para resolver esses desafios é um monitoramento preciso da rede para garantir a não interrupção do serviço para o consumidor. Nós criamos
um sistema de smart grid em tempo real que integra tecnologias inovadoras e com grande custo benefício para ajudar as companhias de energia elétrica
a monitorar seus sistemas.
Sistemas de Smart Grid
Nós escolhemos o sistema embarcado reconfigurável NI Single-Board RIO (http://www.ni.com/singleboard/) porque é a plataforma ideal para enfrentar os
desafios do Smart Grid. O NI Single-Board RIO oferece processamento em tempo real e paralelismo, além de ser pequeno e de baixo custo para a
solução final. A plataforma NI Single-Board RIO possui um processador real-time embarcado, um FPGA (field-programmable gate array) reconfigurável e
I/O (entradas e saídas) digitais e analógicas. Nós criamos um sistema no qual os dispositivos NI Single-Board RIO atuam como o sistema primário de
aquisição e processamento, uma fonte de energia e uma placa filha modem. O algoritmo de aquisição de dados, controle, comunicação e registro de
dados são compilados no dispositivo real-time através de um aplicativo configurável pelo usuário.
Nós desenvolvemos o aplicativo configurável, chamado StatMAC (Station Master Configuration Tool), usando o software de desenvolvimento gráfico NI
LabVIEW (http://www.ni.com/labview/) para realizar as seguintes configurações:
Comunicação
Configuração de Protocolos
Registro de dados local
I/O (entradas e saídas) digitais
Entradas analógicas
Configurações de dispositivos
Os Smart Grids suportam protocolos industriais múltiplos, como Modbus padrão usando o modo RTU (remote terminal unit), DLMS, DNP e IEC 101. A
unidade de Smart Grid é capaz de comunicar usando fios com RS232/485, Ethernet LAN e sem fio com GSM/SMS, GPRS/FTP e GSM/Data.
À medida que a rede elétrica se expande, a necessidade por mais canais analógicos e digitais também aumenta. Para enfrentar os requerimentos
futuros, o sistema dispõe de slots de expansão para que o usuário possa conectar módulos NI da série C e expandir os canais de I/O.
Por exemplo, os Smart Grids estão passando por uma implantação em massa pelo RAPDRP no estado de Rajasthan na India. Quase 2.820 unidades
foram implantadas em todo o sistema elétrico de toda a Discoms. Os dados são adquiridos a partir do medidor de energia e transferido para o centro de
dados via GPRS, onde o MDM executa o armazenamento de dados de longo prazo e gerencia a vasta quantidade de dados recebidos das subestações.
A aplicação tem uma interface Web para prover informações online, tendências, alarmes e relatórios.
A mesma unidade é capaz de monitorar e controlar comutadores tais como disjuntores, transformadores, capacitores e baterias. Uma vez completadas
as instalações, o sistema transforma a maneira como as companhias vêem o Smart Grid, dando-lhes maior capacidade de observação, o que acelera as
melhorias na confiabilidade da rede global.
Conclusão
O sistema de smart grid que desenvolvemos usando o dispositivo NI Single-Board RIO é uma solução confiável e de baixo custo e com flexibilidade única
para se encaixar no sistema de automação. Usar o hardware e software da NI nos deu grandes vantagens técnicas, além de um suporte excepcional
durante o processo de desenvolvimento
Informações do autor:
Jaswinder Singh
NexGEN Consultancy Pvt Ltd
NexGEN Consultancy Pvt. Ltd. H-189, 2nd Floor, Sector-63
Noida
Índia
Tel: + 91-9871794650
[email protected] (mailto:[email protected])
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Nós escolhemos o sistema embarcado reconfigurável NI Single-Board RIO porque é a plataforma ideal para enfrentar os desafios do Smart Grid.
Interface baseada em Web – AMRImage 2/2.
Informações legais
Esse estudo de caso (esse "estudo de caso") foi desenvolvido por um cliente da National Instruments ("NI"). ESSE ESTUDO DE CASO É FORNECIDO "COMO
ESTÁ", SEM GARANTIAS DE QUALQUER NATUREZA E SUJEITO A DETERMINADAS RESTRIÇÕES, COMO ESTABELECIDO DE FORMA MAIS ESPECÍFICA
NOS TERMOS DE USO DA NI.COM (http://ni.com/legal/termsofuse/unitedstates/us/ (http://ni.com/legal/termsofuse/unitedstates/us/)).
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