Jste zde

Emerson Ovation pro řízení energetiky a vodárenství

Antonín Vojáček, 10. Listopad 2024 - 18:31

Nejnovější verze 4.0 automatizační platformy Emerson Ovation je navržena tak, aby v energetickém a vodohospodářském průmyslu poskytla přístup ke komplexnímu jednotnému technologickému ekosystému. Její součástí je i SCADA & Asset Management pro komplexní správu obnovitelných zdrojů energie.

Pokrok v energetické transformaci

Dnešní pokroky v přechodu na zelenou energii, globální cíle udržitelnosti a „elektrifikace všeho a všech“ transformují energetický a vodohospodářský průmysl. Tyto složité výzvy vyžadují moderní adaptivní technologie, které propojují dříve nesourodá data za účelem zlepšení výkonu a dostupnosti a poskytují komplexní pohled na provoz.

Platforma společnosti Emerson Ovation 4.0 je součástí rozsáhlého portfolia řešení navržených pro budoucí nástroje a poskytuje jednotnou automatizační platformu pro práci s daty v reálném čase. Zahrnuje proto celou řadu pokročilých technologií rozpoznávání vzorů a strojového učení pro monitorování, řízení a optimalizaci zařízení / aktiv, které lze nasadit v místních nebo vzdálených operačních střediscích k centralizaci znalostí, předvídání potřeb údržby a optimalizaci provozu.

Automatizační platforma Ovation je obecně postavena na podnikové vizi Boundless Automation s cílem integrovat a poskytovat cenná data o spolehlivosti, bezpečnosti, výrobě a udržitelnosti napříč celým podnikem za účelem optimalizace provozu. Aktuální nejnovější vylepšení softwarově definované platformy zahrnují pokročilé možnosti automatizace, simulace a umělé inteligence. Díky tomu lze modernizovat i energetické a vodárenské společnosti a vyvinout perspektivní strategie, které mohou pomoci se vyrovnat s vyvíjejícími se tlaky v těchto odvětvích.

Provozovatelé energetických a vodohospodářských služeb s komplexním portfoliem distribuovaných energetických zdrojů (DER), včetně elektráren s kombinovaným cyklem, větrných elektráren, vodních elektráren, solárních polí, bateriových úložišť, mikrosítí a stanic, totiž potřebují spravovat obousměrný vstup v reálném čase a poskytovat distribuovaná data v celé jejich síti. Zatímco řídicí systémy na koncích ovládané sítě poskytují podrobnější pohled na síť prostřednictvím rychlých lokalizovaných výpočetních jednotek napříč DER, nadřazené rozhraní člověk-stroj (Emerson Ovation View) a SCADA pro dohledové řízení a sběr dat (Emerson Ovation Green) naopak poskytují celkový přehled operací provozu. V něm integrované pokročilé analytické a prognostické nástroje zlepšují holistické povědomí o tradiční i obnovitelné výrobě a skladování energie, aby umožnily snížit náklady a zároveň zvýšit bezpečnost, spolehlivost a udržitelnost komplexní zelené elektrárny.

Platforma Ovation 4.0 navíc nabízí generativní modely umělé inteligence vyškolené na bezpečných znalostních datech, které poskytují normativní pokyny pro provoz a postupy údržby. Technologie digitálního dvojčete pak společně s AI modely poskytuje analytický výpočetní výkon, který umožňuje rozhodování na základě dat pro celopodnikové řízení a podporu provozu.

Ovation Green Software

Emerson Ovation Green slouží pro optimalizaci provozu zařízení (aktiv) z oblasti obnovitelných zdrojů pomocí účelového softwaru a řešení automatizace. Jeho součástí je i SCADA & Asset Management Software, který poskytuje zejména komplexní správu obnovitelných zdrojů a komplexní provozní viditelnost napříč portfoliem generátorů zelené energie a jejích skladovacích zařízení.

SCADA software Ovation Green je škálovatelný a umožňuje efektivní správu aktiv nezávisle na výrobci zařízení nebo různých typech systémů. Toho je dosaženo tím, že nabízí intuitivní konfigurační nástroje, otevřené protokoly a databázová rozhraní a služby kolaborativního návrhu.

Software Ovation Green je k dispozici ke stažení ve dvou verzích, z nichž každá je navržena tak, aby byla dostatečně flexibilní pro požadavky a nastavení v rámci energetické společnosti, poskytovatele služeb, OEM a i vlastníků. Cloudový software Ovation Green SCADA se automaticky připojuje k automatizačním systémům pro výrobu a ukládání obnovitelné energie, aby nepřetržitě monitoroval výrobu, dostupnost, hrozící problémy a další. Plný přístup k provozním datům z běžného webového prohlížeče umožňuje informovanější rozhodování pro okamžitou reakci na alarmy a změny povětrnostních podmínek – zajištění zvýšené dostupnosti, snížení OPEX parametrů a v konečném důsledku tak i podporuje vyšší zisky. Cloudové provedení a nasazení je cenově výhodné hostované řešení vhodné pro menší energetické clustery. Provedení Enterprise SCADA je pak plně flexibilní a škálovatelné samostatné nebo hostované řešení vyvinuté pro středně velká a velká energetická portfolia, která vyžadují maximální úroveň agregace dat. Toto podnikové řešení lze rozšířit o doplňkové služby, jako je synchronizace dat, pokročilá hloubková analýza dat, optimalizační strategie a školení.

Konkrétně je systém Ovation Green SCADA založený na Microsoft Windows nebo Linux a sestávající z jednoho nebo více serverů a sady klientů, které zobrazují data a spolupracují s dalšími energetickými automatizačními a APC systémy. Software obsahuje SCADA server a databázi Microsoft SQL, která uchovává konfigurační informace a komunikuje s ostatními systémy prostřednictvím standardních nebo proprietárních protokolů. Online a vysokorychlostní data uložená v databázi Cassandra umožňují rychlé protokolování a vyhledávání dat pro generování zpráv, analýzu výkonu a řešení problémů. SCADA Ovation Green obsahuje i snadno použitelné standardní řídicí panely a konfigurační nástroje pro navrhování vlastních pohledů tak, aby vyhovovaly konkrétním potřebám.

SCADA systém větrných turbín

Společnost Emerson je od roku 1969 jedním z lídrů v řešeních automatizace větru s návrhy řízení pro více než 350 modelů větrných turbín, kompatibilními komunikačními ovladači pro více než 750 modelů větrných turbín a instalovanou základnou více než 60 000 systémů po celém světě. Řešení Ovation Green wind pak umožňuje odborně řídit provoz větrných turbín a farem.

Software pro řízení větrných turbín Ovation Green wind umožňuje zefektivnit výrobu energie zlepšením provozu větrných turbín a zvýšením výkonu prostřednictvím výpočtu a optimalizace zatížení a také analýzy a optimalizace nákladů na energii. Pro větrné turbíny nabízí například ovládací software, sledování operací v reálném čase a ovládání stáčení a řízení sklonu / natočení lopatek pro optimalizaci účinnosti. Tyto funkce navíc pomáhají i bezpečně snižovat stresové zatížení lopatek větrných turbín, což vede k nižším nákladům, prodloužené provozní životnosti a zvýšenému výkonu. Automatické a přesné nastavení lopatek turbíny se provádí na základě měnících se podmínek větru a chrání turbínu před vysokou rychlostí větru. Mezi další pokročilé aplikace pak patří online rychlá FFT analýza, samokalibrační kontrola stáčení, automatická korekce nevyváženosti rotoru, odhad provozní životnosti a online diagnostika

Standardní provedení systému jsou určena pro modely třílopatkových turbín do 10MW, zatímco zakázkové systémy pro dvoulopatkové turbíny až do 20MW.

Závěr

Platforma Emerson Ovation Green je tedy další z rostoucího porfólia podobných systémů různé správy, řízení a optimalizace výrobních prostředků v energetice. Zatímco Emerson Ovation se zejména specializuje na větrné elektrárny, podobný systém Optimax společnosti ABB se detailně zaměřuje zejména na řízení výroby, skladování a zpětnou výrobu elektrické energie prostřednictvím vodíku (technologii Hydrogen). Tedy na řízení a správu energetických systémů založených na vodíku, například přeměnu aktuálně přebytečné energie na vodík a jeho uskladnění a následně pak opětovný převod z vodíku na elektrickou energii, když například slunce nesvítí a vítr nefouká. O tom však podrobněji třeba příště.