嵌入式數據庫如何幫助使網格更智能

12 月 18

風車在風景

供電電網必須變得更加智能,以便它們可以自我優化並提高整體效率。西雅圖的數據庫技術專家公司Raima,Inc.探索在網格周圍嵌入控制器如何幫助測量功率流,需求需求等,並實現實時管理以實現最佳性能。

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隨著發電公司正在開發替代傳統化石燃料和核能的替代品,風能,太陽能,潮汐能和水力發電設施正日益成為主流。將這些資產整合到供應網中帶來了一些新的挑戰,通常是基於發電量基於可變的風速,太陽高度和水流量這一事實。結果,工程師們也在尋找新的方法來管理功率流,峰值需求等。

在電網內,通常,各個發電站之間都有些距離,並且距控制運營中心也有一定距離。因此,必須遠程實現對發電地點的控制。

Raima與許多合作夥伴公司合作,包括來自安大略省密西沙加的LocalGrid Technologies和全球公司National Instruments,以開發完整的微電網控制解決方案。

隨著人口的增長和城市化以及經濟活動的成熟,發達國家和發展中國家的能源需求都在增長。因此,電源比以往任何時候都需要可靠,負擔得起並且越來越多地包含可再生能源。

有些電網已有75年甚至100年的歷史。其他的設備多年來維護不善,因此很難滿足不斷增長的需求。因此,這些問題可以表達為對提高電網滿足需求的能力的需求,預計該電網將持續增長多年。

大規模重建輸電基礎設施的選擇受到限制;相反,將現有網格轉換為可以隨時間推移實施的智能靈活解決方案的創新新技術似乎是前進的道路。

合作夥伴公司正在通過基於NI CompactRIO硬件創建完整的微電網控制解決方案來滿足這一要求。該軟件運行於 嵌入式控制器 部署在網格中的關鍵點上,將智能和分散的決策分散到遠程設備和分佈式能源中。

目的是創建一個平台,用於在分佈式智能網絡上使用實時數據收集,分析和控制來安全地管理潮流,峰值負載,分佈式發電和其他能源資產,將決策推入網絡,增加系統的容錯能力。實際上,該解決方案是可擴展的體系結構,可以在大型和小型網格上部署,並且能夠根據運營商的需求進行擴展(或收縮)。

部署到網絡的每個設備都具有某些關鍵功能,包括高速數據捕獲,高速日誌記錄,事件檢測,協議轉換(包括Modbus,DNP3,IEC61850和其他自定義協議),自定義控制處理,自定義控制算法部署處理,內置的安全性和遠程設備管理。此外,開放式體系結構可以擴展系統並確保互操作性。

該設計的基礎是嵌入式數據庫技術。該解決方案的核心是一個安全的分佈式數據管理系統,其中每個遠程設備將其自身的本地數據存儲在一個內部加密數據庫中。來自每個設備的數據可以配置為向上流動到安裝在變電站,運營中心或網格內其他主要節點中的更高存儲容量的設備。

由於該技術基於NI CompactRIO嵌入式控制器,因此對於大多數嵌入式開發而言,使用NI LabVIEW軟件自然可以部署在基於VxWorks和基於Linux®的操作系統上。此外,許多網格操作員都運行Windows,因此需要一種跨平台,高度靈活的數據庫解決方案,該解決方案也支持加密。

為此, 嵌入式數據庫 與本地LabVIEW API配合使用–使用通過RDM實現的LabVIEW Raima Database API。這提供了一個數據庫管理解決方案,專門針對在NI CompactRIO和NI Single-Board RIO設備上部署的應用程序而設計。

由於數據庫位於LabVIEW數據目錄中,因此可以獨立運行。它提供了擴展的功能,可以在多個目標之間共享數據,無論是在NI CompactRIO設備之間還是在外部計算機之間共享信息。

用於LabVIEW的Raima數據庫API為程序員提供了一種使用熟悉的直觀易用的編程界面,在其軟件應用程序中快速輕鬆地設計數據管理功能的方法。

用於LabVIEW的Raima數據庫API堅固,可靠,具有快速,高性能,可在LabVIEW工具網絡上使用,它是第一個在實時NI CompactRIO設備上本地提供關係數據管理的數據庫。一台或多台NI CompactRIO或NI Single-Board RIO設備可以存儲和共享數據,而無需連接到外部數據庫服務器。可以記錄和查詢事件,可以捕獲流,並可以通過Raima函數共享配置。

數據庫技術支持VxWorks,並且現已提供對NI Linux Real-Time目標平台的支持,這對LocalGrid至關重要。此外,其占地面積小意味著它可以在可能具有非常有限資源的現場設備中的各種嵌入式系統上運行。

“ RDM快速,靈活,專為 嵌入式的 目標是使我們能夠將整個系統基於具有LabVIEW本地支持的單個數據庫產品構建。” Beauregard評論道。 “這將簡化我們的設計並減少開發過程中的錯誤或未知數。”

這個創新平台的開發正在迅速進行,包括多次現場試驗。 Raima嵌入式數據庫一直是該開發項目進展的關鍵之一。

Raima是高性能的提供商,始終使用數據庫管理系統技術來滿足這兩個方面的需求 內存數據庫 使用情況和永久性存儲設備。它提供的數據庫解決方案是跨平台,佔用資源少的數據庫系統,專為資源受限的環境中的分佈式體系結構而設計。

LocalGrid提供了下一代方法來解決我們這個時代最大的挑戰之一–提高電網的可靠性,以滿足21世紀不斷增長的需求。它正在通過智能,靈活的解決方案改變電力供應,這些解決方案旨在與我們現在和將來的能源生產和消費方式同步發展。 National Instruments為工程師和科學家提供了可提高生產率,創新和發現的工具,以應對日益複雜的世界中不僅嚴峻的挑戰,而且還應對日常的工程挑戰。

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