Yuvonalarga qandli monitoring tizimi: Ishlab chiqish va amaliyot
1. Orqali
Shamol energiyasi ishlab chiqarish shamoldagi kinetik energiyani mexanik energiyaga, keyin esa mexanik energiyani elektr energiyasiga aylantiradi—bu shamol energiyasi ishlab chiqarishidir.
Shamol energiyasi ishlab chiqarish prinsipi shamolni shamol turbinaning palochalarini aylanma qilish orqali, keyin esa reduktor yordamida aylanma tezligini oshirish, bu orqali generatorni elektr energiyasini ishlab chiqarishga yo'naltirishdir.
Ko'pgina energetik talablar bilan O'zbekiston shamol energiyasi ishlab chiqarishi davom etib kengaymoqda va shamol maydonlari qurilishi intensivlashtirilmoqda. Bir energetik kompaniya bir nechta shamol maydonlarini boshqarishi mumkin, ularning har biri aniq geografik hududlarda joylashgan bo'lishi mumkin. Shamol maydonlari hajmiga qarab, ularda dozinalaridan sonliyotgacha shamol turbinalari bo'lishi mumkin. Bu shartlar tufayli, har bir shamol maydoni o'zining energiya monitoring tizimiga ega. Biroq, bir nechta shamol maydonlarini markazlangan boshqarish muhim muammolarga duch keladi. Bu muammolarni hal qilish uchun markazlangan boshqaruv markazlarini (Markaziy Boshqaruv Markazlari) tashkil etish samarali yechim hisoblanadi.
Natijada, shamol maydonlaridagi tarmoqlanish va intellektual lashtirish ishlab chiqarish va boshqarish samaradorligini yaxshilaydi, lekin bu ham zinoonlik talablar uchun yangi hujum yo'llarini yaratadi. Oxirgi yillarda energetika sohasidagi xavfsizlik hadisalar sifatda tez-tez sodir bo'lib, elektr sanoati yetarlicha xavf-xatarlar va muammolarga qarshi kurashmoqda.
2. Shamol Turbina Boshqaruv Tizimi
Shamol turbinalarini ishlatish va himoyalanish uchun to'liq avtomatik boshqaruv tizimi talab qilinadi. Bu tizim turbinani avtomatik ravishda ishga tushirish, palochalar mekhanik qadamash deb band qilish mekanizmini boshqarish, normal va anormal holatlarda turbinani xavfsiz o'chirish imkoniyatiga ega bo'lishi kerak. Boshqaruv funksiyalaridan tashqari, tizim monitorlash vazifasini ham bajaradi—turbinaning ish rejimi, shamol tezligi va shamol yo'nalishi kabi ma'lumotlarni taqdim etadi.
Shamol turbina boshqaruv tizimi uchta asosiy qismdan iborat:
Tor baza asosiy boshqaruv shkafchasi
Nasel boshqaruv shkafchasi
Hub boshqaruv shkafchasi
Shamol Energiyasi Boshqaruv Moduli (SEBM) har bir turbina uchun asosiy boshqaruvchi hisoblanadi va tor va nasel ichida paydo bo'ladi.
2.1 Tor baza boshqaruv stantsiyasi
Tor baza boshqaruv stantsiyasi—ya'ni asosiy boshqaruv shkafchasi—shamol turbina boshqaruvining asosi bo'lib, asosan boshqaruvchidan va I/O modullardan iborat. Boshqaruvchi 32-bitli protsessor ishlatadi va tizim kuchli real vaqt operatsion sistemada ishlaydi. U murakkab asosiy boshqaruv logikasini amalga oshiradi va fieldbus yordamida nasel boshqaruv shkafchasi, qadamash tizimi va konverter tizimi bilan real vaqt rejimida aloqa qiladi, bu orqali turbinani optimal shartlarda ishga tushiradi.
Tor baza shkafchasi quyidagilardan iborat:
PLC asosiy stantsiyasi
RTU (Masofaviy terminal birlik)
Sanoat Ethernet switch
UPS energiya manba'i
Teskari ekran (mahalliy monitoring va boshqarish uchun)
Bosinga bosish tugmalar, belgilovchi lampochkalar, miniatur dozichiliklar, relelar
Isitish elementlari, fanduslar
Terminal bloklari
2.2 Nasel boshqaruv stantsiyasi
Nasel boshqaruv stantsiyasi turbinadan sensor signallarni jamlashadi, shu jumladan temperaturani, bosimni, aylanma tezligini va mohiy parametrlarni. U fieldbus yordamida asosiy boshqaruv stantsiyasi bilan aloqa qiladi. Asosiy boshqaruvchi nasel boshqaruv rackini yordamida yawing va kabel untwisting funktsiyalarini boshqaradi. Har tarafiga, u nasel ichidagi yordamchi motorlarni, yog pomplarini va suzuvchi fanduslarni boshqaradi, shunda turbinaning optimal ishlashini ta'minlaydi.
Nasel boshqaruv shkafchasi quyidagilardan iborat:
Nasel PLC stantsiyasi
Energiya manba moduli
FASTBUS qulod moduli
CANBUS asosiy moduli
Ethernet moduli (mahalliy PC texnik servis kirish uchun)
Raqamli va analitik I/O (DIO, AIO) modullari
Dozichiliklar, relelar, klyuchlar
2.3 Qadamash boshqaruv tizimi
Katta shamol turbinalar (1 MW dan yuqori) adolatli yoki elektr qadamash tizimlaridan foydalanishadi. Qadamash tizimi old tomondagi boshqaruvchini ishlatadi, u uchta turbina palochalarining qadamash aktuatorlarini boshqaradi. Asosiy boshqaruvchi nusxasi sifatida CANopen orqali palochalar qadamash burchaklarini optimallashtirish uchun aloqa qiladi.
Qadamash tizimi orqali qo'shimcha energiya manba'i va xavfsizlik zanjiri mavjud, bu orqali aqlli holatlarda turg'ungi o'chirish ta'minlanadi.
Hub boshqaruv shkafchasi quyidagilardan iborat:
Hub PLC stantsiyasi
Servo haydovchi birliklari
Xavf-xatar qadamash batareya va monitoring birliklari
Xavf-xatar qadamash moduli
Overspeed himoya relei
Miniatur dozichiliklar, relelar, terminal bloklari
Bosinga bosish tugmalar, belgilovchi lampochkalar va texnik servis klyuchlari
2.4 Xavf-xatar zanjiri backup tizimi
Xavf-xatar zanjiri backup tizimi kompyuter boshqaruv tizimidan mustaqil bo'lgan hardware himoya mekanizmi. Agar boshqaruv tizimi xato qilsa ham, xavf-xatar zanjiri ishlayaveradi. U shamol turbinasiga katastrofal zarar yetkazishi mumkin bo'lgan muhim xatolik shartlarini bitta seriyali tarmog'a ulaydi. Bosilganda, xavf-xatar zanjiri turg'ungi o'chirishni boshlash, turbinani tarmoqdan ajratish orqali butun tizimni maksimal himoya qiladi.
3. Tizim arxitekturasi va funktsional ko'rib chiqish
Shamol maydoni energiya monitoring tizimi quyidagi asosiy qismlardan iborat:
Mahalliy Shamol Turbina Boshqaruv Modullari (STBM)
Tez tez takrorlanadigan ring optik Ethernet tarmog'i
Masofaviy yuklama operator stantsiyalari
Mahalliy shamol turbina boshqaruv moduli har bir turbina uchun asosiy boshqaruvchi hisoblanadi, parametrlarni monitoring qilish, avtomatik energiya ishlab chiqarishni boshqarish va jihozni himoya qilish uchun mas'ul. Har bir turbina mahalliy HMI (Insan-Mashina Interfeysi) bilan donatilgan, bu orqali joyda ishlatish, tekshirish va texnik xizmat ko'rsatish amalga oshiriladi.
Tez tez takrorlanadigan ring optik Ethernet tizimning ma'lumotlarni uzatish yo'li hisoblanadi, real vaqt rejimida turbina ma'lumotlarini yuklama monitoring tizimiga yuboradi.
Yuklama operator stantsiyasi shamol maydonining ishlatish va monitoring markazi hisoblanadi. U turbinalar holatini umuman to'liq monitoring qilish, parametrlar haqida xabar berish, real vaqt/tarixiy ma'lumotlarni yozish va ko'rsatishni ta'minlaydi. Operatorlar markaziy boshqaruv xonasidan barcha turbinalarni monitoring qilish va boshqarish imkoniyatiga ega.
3.1 Maydon boshqaruv qatoti
Maydon boshqaruv qatoti quyidagi asosiy qismlardan iborat:
Tor baza asosiy boshqaruv shkafchasi
Nasel boshqaruv shkafchasi
Qadamash boshqaruv tizimi
Konverter tizimi
Mahalliy HMI (Insan-Mashina Interfeysi) stantsiyasi
Sanoat Ethernet switch
Fieldbus aloqa tarmogi
UPS energiya manba'i
Xavf-xatar zanjiri backup tizimi
Maydon boshqaruv qatoti Shamol Turbina Boshqaruv Moduli (STBM) har bir shamol turbina uchun asosiy boshqaruvchi hisoblanadi. U real vaqt rejimida parametrlarni monitoring qilish, avtomatik energiya ishlab chiqarishni boshqarish va jihozni himoya qilish uchun mas'ul. Har bir turbina mahalliy HMI interfeysi bilan donatilgan, bu orqali joyda ishlatish, tekshirish, debugging va texnik xizmat ko'rsatish amalga oshiriladi.
3.2 Markaziy monitoring qatoti
Markaziy monitoring qatoti shamol maydonining ishlatish markazi hisoblanadi, turbinalar holatini umuman to'liq monitoring qilish, parametrlar haqida xabar berish, real vaqt/tarixiy ma'lumotlarni yozish va ko'rsatishni ta'minlaydi. Operatorlar markaziy boshqaruv xonasidan barcha turbinalarni monitoring qilish va boshqarish imkoniyatiga ega.
Bu qatot ham asosiy qismlar va tizimlarni monitoring qilish va boshqarish imkoniyatini ta'minlaydi, shu jumladan:
Gidravlik tizim
Meteorologik tizim
Elektr qadamash boshqaruv tizimi
Reduktor tizimi
Yaw tizimi va yaw boshqaruv
Integrirovannaya SCADA funktsiyalari yordamida markaziy monitoring qatoti butun shamol maydonining samarali, xavfsiz va ishonchli ishlashini ta'minlaydi.
