სახელმწიფო მონიტორინგის სისტემა ვენტილაციური ფარმებისთვის: დიზაინი და რეალიზაცია

1. კონტექსტი

ვერტიკული ენერგიის წარმოება ქცევაში დარჩენილ ჰაერის კინეთიკურ ენერგიას მექანიკურ ენერგიაში გარდაქმნის, შემდეგ კი ეს მექანიკური ენერგია ელექტრო ენერგიაში გარდაიქმნება — ეს არის ვერტიკული ენერგიის წარმოება.
ვერტიკული ენერგიის წარმოების პრინციპი მიდრეკის გამოყენებაზე დაფუძნებულია ისე, რომ ჰაერი ხარისხებს ვერტიკული ტურბინის ლულუდებს, რომლებიც თავის ჯერით დამატებული რადიუსის სისტემას დაუშვებენ როტაციის სიჩქარის ზრდას, შესაბამისად დააქტიურებენ გენერატორს ელექტროენერგიის წარმოებისთვის.

ჩინეთის ზრდის ენერგეტიკული მოთხოვნების ფონზე, ვერტიკული ენერგიის წარმოება განულებელად გაფართოება, და ვერტიკული ფარმების შენობა ინტენსივდება. ერთი ენერგეტიკული კომპანია შეიძლება აღარავითარი რამდენიმე ვერტიკული ფარმის მართვას დაუკავშირდეს, რომლებიც ხშირად განსხვავებულ გეოგრაფიულ რეგიონებში დანარჩენია. ადგილზე მართვის სისტემებით მოჭრილი თითოეული ვერტიკული ფარმის შემთხვევაში, რამდენიმე ვერტიკული ფარმის ცენტრალური მართვა წარმოადგენს მნიშვნელოვან გამოწვევას. ამ პრობლემის შესაძლებლობით, ცენტრალური კონტროლის ცენტრების (Central Control Centers) დამატება შეიძლება გახდეს ეფექტური გადაწყვეტილება.

შედეგად, როგორც ვერტიკული ფარმების ქსელურობა და ინტელექტუალობა წარმოების და მართვის ეფექტურობას უზრუნველყოფს, ასევე ქმნის ახალ ატაკის ვექტორებს მართავისთვის. ბოლო წლებში, ელექტროენერგეტიკული სექტორის საინფორმაციო უსაფრთხოების შემთხვევები ხშირად ხდება, რითაც ელექტროენერგეტიკული ინდუსტრია ზრდის საფრთხეებს და გამოწვევებს იღებს.

2. ვერტიკული ტურბინის კონტროლის სისტემა

ვერტიკული ტურბინების გამოყენებასა და დაცვას სრულად ავტომატური კონტროლის სისტემა მოითხოვს. ეს სისტემა უნდა იყოს შესაძლებელი ტურბინის ავტომატური დაწყება, ლულუდების მექანიკური პიჩინგის რეგულირების მექანიზმის კონტროლი და ტურბინის უსაფრთხო დახურვა როგორც ნორმალური, ასევე აბნერვიული პირობების შემთხვევაში. კონტროლის ფუნქციების გარდა, სისტემა ასევე შესრულებს მონიტორინგის ამოცანებს - შესაძლებლობას გაძლევს ინფორმაციის მიღებას, როგორიცაა შემოქმედების სტატუსი, ჰაერის სიჩქარე და მიმართულება.

ვერტიკული ტურბინის კონტროლის სისტემა შედგება სამი მთავარი კომპონენტიდან:

• ტურბინის ბაზის მთავარი კონტროლის კაბინეტი

• ნაკელის კონტროლის კაბინეტი

• ჰაბის კონტროლის კაბინეტი

Wind Power Control Unit (WPCU) არის თითოეული ტურბინის ცენტრალური კონტროლერი და განაწილებულია ტურბინის ტოვერის და ნაკელში.

2.1 ტურბინის ბაზის კონტროლის სადგური

ტურბინის ბაზის კონტროლის სადგური, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც მთავარი კონტროლის კაბინეტი, არის ვერტიკული ტურბინის კონტროლის გუნდი, მთავარად შედგება კონტროლერიდან და I/O მოდულებიდან. კონტროლერი იყენებს 32-ბიტიან პროცესორს, და სისტემა ფუნქციონირებს ძლიერ რეალურ დროის ოპერაციულ სისტემაზე. ის შესრულებს რთულ მთავარ კონტროლის ლოგიკას და რეალურ დროში კომუნიკირებს ნაკელის კონტროლის კაბინეტთან, პიჩინგის სისტემასთან და კონვერტერის სისტემასთან ფილდბუსის საშუალებით, რათა უზრუნველყოს ტურბინის უკეთესი შემთხვევითი შემთხვევა.

ტურბინის ბაზის კაბინეტი შეიცავს:

• PLC მთავარი სადგური

• RTU (Remote Terminal Unit)

• ინდუსტრიული Ethernet სვიჩი

• UPS ელექტრო საწყობი

• ტაჩისკრინი (ლოკალური მონიტორინგისა და მართვისთვის)

• დაჭერის ღილაკები, ინდიკატორები, მინიატურული ცირკვიტბრეიკერები, რელეები

• გათბობის ელემენტები, ვენტილატორები

• ტერმინალური ბლოკები

2.2 ნაკელის კონტროლის სადგური

ნაკელის კონტროლის სადგური შეგროვებს სენსორულ სიგნალებს ტურბინიდან, რომლებიც შეიცავს ტემპერატურას, წნევას, როტაციის სიჩქარეს და გარემოს პარამეტრებს. ის კომუნიკირებს მთავარ კონტროლის სადგურთან ფილდბუსის საშუალებით. მთავარი კონტროლერი იყენებს ნაკელის კონტროლის რეკსს იარაღის მიმართულების და კებლის გახსნის ფუნქციების მართვაში. ასევე ის კონტროლირებს ნაკელში მდებარე ადიუტივ მოტორებს, მასლებს და გამცირების ვენტილატორებს ტურბინის უკეთესი შემთხვევითი შემთხვევისთვის.

ნაკელის კონტროლის კაბინეტი შეიცავს:

• ნაკელის PLC სადგური

• ელექტრო საწყობის მოდული

• FASTBUS დამხმარე მოდული

• CANBUS მთავარი მოდული

• Ethernet მოდული (ლოკალური PC მენტენანსის წვდომისთვის)

• ციფრული და ანალოგიური I/O (DIO, AIO) მოდულები

• ცირკვიტბრეიკერები, რელეები, სიჩქარის რეგულატორები

2.3 პიჩინგის კონტროლის სისტემა

დიდი მასშტაბის ვერტიკული ტურბინები (1 MW-ზე მეტი) ჩვეულებრივ იყენებენ ჰიდრავლიკურ ან ელექტრო პიჩინგის სისტემებს. პიჩინგის სისტემა იყენებს ფრონტენდის კონტროლერს ტრის ტურბინის ლულუდების პიჩინგის აქტივატორების რეგულირებისთვის. როგორც მთავარი კონტროლერის შესრულების ერთეული, ის CANopen-ით კომუნიკირებს ლულუდების პიჩინგის კუთხეების რეგულირებისთვის უკეთესი შემთხვევითი შემთხვევისთვის.

პიჩინგის სისტემა შეიცავს ზუსტად ერთ ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ერთი ......