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SIMATIC S7-400，CPU 416-2, 中央處理器，帶： 內(nèi)存 8 MB， （4 MB 代碼，4 MB 數(shù)據(jù)）， 1. 接口 MPI/DP 12 MBIT/S， 第 2 個(gè) PROFIBUS DP 接口

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西門(mén)子提供的DEMS系統(tǒng)，能對(duì)所有電能流動(dòng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控

此SPM系統(tǒng)還只是為薩沃納的熱那亞大學(xué)校園供電。SPM計(jì)劃主管Federico Delfino教授表示，“其實(shí)，我們的校園和一個(gè)完整的城市社區(qū)十分類(lèi)似，因?yàn)樗ń虒W(xué)樓、辦公樓、餐廳和修理廠(chǎng)。我們的校園占地6萬(wàn)平方米，共有10棟建筑物，在校生大約1,700人。”

此SPM系統(tǒng)的核心是SICAM微電網(wǎng)管理器，它連接至西門(mén)子的智能電力管理系統(tǒng)（分布式電力管理系統(tǒng)，DEMS）和SICAM PAS SCADA系統(tǒng)。DEMS使用智能電表來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所有電能流動(dòng)情況，確保所有發(fā)電設(shè)備和裝置優(yōu)化運(yùn)行。此外，它可以借助歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)前信息，生成耗電預(yù)測(cè)，譬如，針對(duì)即將在實(shí)驗(yàn)室里開(kāi)展的耗電量巨大的實(shí)驗(yàn)，做出預(yù)測(cè)。它還可根據(jù)天氣預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)可再生能源發(fā)電設(shè)施的發(fā)電量。這些預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率高達(dá)80%，因此，這個(gè)系統(tǒng)可以提前規(guī)劃燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行。當(dāng)供電量足夠多時(shí)，DEMS將對(duì)SPM系統(tǒng)中的蓄電設(shè)備進(jìn)行充電，以便進(jìn)一步降低能耗、節(jié)省成本。Delfino解釋道，“控制和管理要求特別嚴(yán)格，因?yàn)槲覀儽仨毻瑫r(shí)優(yōu)化電氣和供熱系統(tǒng)。在這方面，我們的SPM系統(tǒng)在國(guó)際上亦屬 。”

面向未來(lái)的思考：學(xué)生們?cè)跓崮莵喆髮W(xué)圖書(shū)館里討論未來(lái)的電力解決方案。

SCADA系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、顯示、控制整套設(shè)施

該項(xiàng)目最大的挑戰(zhàn)之一，是確保集中采集并保存系統(tǒng)組件傳出的所有數(shù)據(jù)。盡管IEC 61850-7-420標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了適用于智能電網(wǎng)組件的通信協(xié)議，但低壓設(shè)備制造商更愿意使用簡(jiǎn)單一些的標(biāo)準(zhǔn)，這意味著有關(guān)設(shè)備、傳感器和執(zhí)行器最初并不具備“共同語(yǔ)言”。另一個(gè)問(wèn)題，是所有這些組件都是為專(zhuān)有監(jiān)控程序而設(shè)計(jì)的，難以輕松支持集中式SCADA程序。SCADA是“Supervisory Control and Data Acquisition（監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集）”的首字母縮寫(xiě)，它由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成，可以監(jiān)測(cè)、直觀(guān)顯示并控制整套設(shè)施。薩沃納選用的是基于西門(mén)子SIMATIC WinCC平臺(tái)的SICAM PAS系統(tǒng)。該系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)、控制所有組件，并直觀(guān)顯示它們的狀態(tài)和工況。Delfino解釋道，“為了解決通信問(wèn)題，我們開(kāi)發(fā)了能將各設(shè)備的不同協(xié)議，轉(zhuǎn)換為IEC 61850-7-420標(biāo)準(zhǔn)的電路，然后，我們?cè)谡麄€(gè)校園里均安裝了這種電路。這樣一來(lái)，這些設(shè)備之間的相互‘理解’，就再也沒(méi)有任何困難。”

強(qiáng)大系統(tǒng)：三套CSP拋物面反射鏡、
一個(gè)輸出功率高達(dá)80千瓦的光伏電站，
以及三臺(tái)能生產(chǎn)250千瓦電能、300千瓦熱能的
微型燃?xì)廨啓C(jī)，為熱那亞大學(xué)提供電力。

熱那亞大學(xué)每年的電費(fèi)從30萬(wàn)歐元降至20萬(wàn)歐元

該電網(wǎng)已投運(yùn)近一年時(shí)間，研究人員對(duì)此十分滿(mǎn)意。熱那亞大學(xué)無(wú)疑獲益匪淺。Delfino說(shuō)：“我們已可滿(mǎn)足自身一半左右的用電需求。此外，SPM的設(shè)計(jì)允許我們?cè)谖磥?lái)進(jìn)一步集成更多可再生能源發(fā)電設(shè)施，這將助力我們做到用電*自給自足。這樣的自給自足很重要，特別是在尚未接通公共電網(wǎng)或電網(wǎng)不穩(wěn)定的地區(qū)。我們的電費(fèi)也從每年30萬(wàn)歐元，降至20萬(wàn)歐元，二氧化碳排放量則從每年820噸，減少至700噸。”Delfino認(rèn)為，所有這些成就，證明了微電網(wǎng)的可行性、有效性?，F(xiàn)在，重要的是要開(kāi)展更大規(guī)模的新項(xiàng)目。為此，他已經(jīng)聯(lián)系了其他意大利城市。他也定期接待來(lái)自世界各地——包括中國(guó)、沙特阿拉伯和韓國(guó)——的參觀(guān)者。

在西門(mén)子，Bernd Koch負(fù)責(zé)微電網(wǎng)業(yè)務(wù)拓展，他也認(rèn)為，再也沒(méi)有任何障礙阻止這種智能電網(wǎng)的商業(yè)化應(yīng)用。Koch說(shuō)：“在薩沃納，我們使用的全部是當(dāng)前市場(chǎng)上買(mǎi)得到的組件，用于操作系統(tǒng)的算法也非常可靠。總體而言，SPM符合我們的期望，有時(shí)甚至明顯超出期望。”為了盡快將這項(xiàng)新技術(shù)推向市場(chǎng)，西門(mén)子還參與了其他參考項(xiàng)目，譬如，在溫哥華的不列顛哥倫比亞理工學(xué)院和英國(guó)的紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)開(kāi)展的項(xiàng)目。在加拿大項(xiàng)目中，所建電網(wǎng)僅由太陽(yáng)能電池板和蓄電裝置組成，如電池和電動(dòng)汽車(chē)，未使用礦物燃料。紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)項(xiàng)目則側(cè)重于配電網(wǎng)的測(cè)量數(shù)據(jù)采集和電網(wǎng)控制，因?yàn)檫@是對(duì)優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行的新算法進(jìn)行驗(yàn)證的基礎(chǔ)。

可以在校園控制室內(nèi)操作智能電網(wǎng)。

智能電網(wǎng)虛擬視圖中也包含拋物面反射鏡。

可以在校園控制室內(nèi)操作智能電網(wǎng)。

拋物面反射鏡可在其焦點(diǎn)精確采集平行光束。

該系統(tǒng)也為校園里的電動(dòng)汽車(chē)提供充電站。

穿梭于校園的幾輛電動(dòng)汽車(chē)，也是智能電網(wǎng)的組成部分。