Hệ thống giám sát và điều khiển trang trại gió tiên tiến

Giới thiệu

Giới thiệu dự án

Một công ty hàng đầu về các hệ thống điện gió (sử dụng năng lượng gió để tạo ra điện) sử dụng công nghệ Ethernet để duy trì và kiểm soát tốt hơn quá trình vận hành. Công ty này đi tiên phong trong lĩnh vực công nghệ gió và là động lực thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp năng lượng gió với nhiều nhà máy trên toàn thế giới. Khách hàng đã triển khai một số lượng lớn các “trang trại gió” và tin tưởng vào sự ổn định và hiệu quả mà hệ thống mạng mang lại cho việc quản lý và giám sát lắp đặt. Các dự nói riêng có quy mô từ một vài tua bin gió cho đến hàng trăm chiếc tua bin gió và có thể trải dài trên một khoảng cách rất xa.

Để có thể giám sát, điều khiển tập trung ở một khoảng cách xa và vận hành trong điều kiện môi trường khắc nghiệt, công ty yêu cầu một hệ thống mạng đáng tin cậy nhằm hỗ trợ các dự án. Các nhà sản xuất tua bin gió cũng phát triển mối quan hệ lâu dài với khách hàng, duy trì quá trình vận hành trong suốt thời gian thực hiện dự án, điều này có thể kéo dài tới 20 năm, có nghĩa là nhà sản xuất phải cung cấp dịch vụ với quy mô toàn cầu và sử dụng các sản phẩm với độ tin cậy cao nhất trong ngành công nghiệp.

Giải pháp của Moxa

Ứng dụng này được áp dụng trên một trang trại gió với quy mô hơn 80 tua bin gió. Tại mỗi tua bin gió, các cánh quạt có thể quay với tốc độ từ 10 đến 15 RPM tùy thuộc vào điều kiện gió. Trục cánh quạt được kết nối với một hộp số bên trong lớp vỏ, quay quanh trục với tốc độ 1500 RPM và trở thành một chiếc máy phát. Mỗi tua bin gió có một hộp điều khiển gồm một máy tính công nghiệp và PLC được gắn tại đỉnh của tua bin, bên trong lớp vỏ. Các cảm biến tốc độ gió, hướng gió, tốc độ trục rô to … thu thập dữ liệu và truyền tới PLC. Bằng cách xác định hướng gió, hệ thống điều khiển có thể sử dụng một động lệch trục để điều chỉnh hướng của tua bin nhằm tận dụng tối đa sức gió để phát điện.

Tất cả các tua bin được kết nối tới hệ thống mạng cục bộ, mỗi hộp điều khiển tua bin sử dụng Ethernet để kết nối tới hệ thống mạng dự phòng cáp quang tại chân tua bin. Mạng LAN được kết nối tới một trạm điều khiển từ xa ứng dụng các hệ thống điều khiển và SCADA, giúp phân tích dữ liệu, điều chỉnh các cài đặt của tua bin gió và cung cấp các cảnh báo thông minh cho nhân viên vận hành và nhân viên bảo trì. Khách hàng lựa chọn các giải pháp của Moxa cho mạng Ethernet giữa các tua bin gió và trung tâm điều khiển.

Với mỗi tua bin gió, switch Ethernet unmanaged EDS-305-M-SC của Moxa có vai trò chuyển đổi tín hiệu đồng Ethernet từ hộp điều khiển sang tín hiệu quang multimode, một bộ chuyển đổi IMC-101-M-SC sẽ có chức năng chuyển đổi tín hiệu quang multimode từ đỉnh tua bin gió sang tín hiệu đồng, và ở chân tua bin gió, một switch Ethernet8 cổng EDS-508-MM-SC sẽ kết nối tới các switch công nghiệp EDS-508-MM-SC khác tạo thành một mạch dự phòng quang hỗ trợ truyền thông giữa các tua bin gió.

Cấu trúc mạch vòng dự phòng kết nối từng tua bin gió với nhau để tăng cường độ tin cậy và tiết kiệm chi phí dây cáp. Tất cả các sản phẩm của  Moxa đều có chu kỳ lỗi sản phẩm (MTBF) dài, độ tin cậy và năng suất cao giúp khách hàng duy trì hệ thống một cách hiệu quả. Danh mục sản phẩm đa dạng, hỗ trợ trên toàn cầu giúp đảm bảo khả năng tương thích của sản phẩm, dịch vụ sau bán và hỗ trợ nâng cấp trong tương lai.

Các ưu điểm của sản phẩm Moxa

• Cấu trúc mạch vòng sử dụng switch Ethernet công nghiệp EDS-508-MM-SC cho phép dự phòng hệ thống mạng cáp quang truyền thông đáng tin cậy trên một khoảng cách dài  tiết kiệm chi phí dây cáp
• Moxa cung cấp phần mềm EDS-SNMP OPC Server hỗ trợ việc tích hợp thông tin với hệ thống SCADA được tốt hơn
• Giải pháp Ethernet hoàn hảo với sự kết hợp linh hoạt của các switch managed, unmanaged và thiết bị chuyển đổi truyền thông chất lượng tốt nhất giúp dễ dàng cấu hình hệ thống mạng đáp ứng các yêu cầu khác nhau của dự án
• Thiết kế cấp công nghiệp của các thiết bị Ethernet cho phép các tua bin gió vận hành đáng tin cậy trong môi trường ngoài trời khắc nghiệt