Cómo las bases de datos integradas ayudan a que las redes sean más inteligentes

diciembre 18

Molino de viento en paisaje

Las redes de suministro eléctrico deben volverse más inteligentes para que puedan autooptimizarse y mejorar su eficiencia general. La empresa especializada en tecnología de bases de datos, Raima, Inc. de Seattle, explora cómo la integración de controladores alrededor de una red puede ayudar a medir los flujos de energía, los requisitos de demanda, etc. y conduce a una gestión en tiempo real para un mejor rendimiento.

RaimaDMA030 - Cómo las bases de datos integradas ayudan a que las redes sean más inteligentes - Pic1

Las instalaciones de generación de energía eólica, solar, mareomotriz e hidroeléctrica se están volviendo cada vez más comunes a medida que las empresas generadoras están desarrollando alternativas a los combustibles fósiles tradicionales y la energía nuclear. La integración de estos activos en la red de suministro ha presentado varios desafíos nuevos, a menudo basados en el hecho de que la capacidad de generación se basa en la velocidad variable del viento, el nivel del sol y el flujo de agua. Como resultado, los ingenieros también están buscando nuevas formas de administrar los flujos de energía, los picos de demanda, etc.

Dentro de una red, es habitual que los distintos sitios de generación de energía estén algo distantes entre sí y también a cierta distancia del centro de operaciones de control. Por lo tanto, el control del sitio de generación debe ser posible de forma remota.

Raima ha trabajado con varias empresas asociadas, incluidas LocalGrid Technologies, de Mississauga, ON y la empresa global National Instruments para desarrollar una solución completa de control de microrredes.

La demanda de energía está creciendo, tanto en el mundo desarrollado como en desarrollo, a medida que las poblaciones crecen y se urbanizan y la actividad económica madura. Por lo tanto, las fuentes de alimentación deben ser más fiables, asequibles e incorporar cada vez más fuentes de energía renovables.

Algunas redes eléctricas tienen 75 o incluso 100 años; otros han recibido un mantenimiento deficiente durante muchos años, por lo que les resulta difícil satisfacer la demanda cada vez mayor. Por lo tanto, los problemas pueden expresarse como una necesidad de mejorar la capacidad de las redes eléctricas para satisfacer la demanda, que se prevé que continúe creciendo durante muchos años.

Las opciones para una reconstrucción a gran escala de la infraestructura de suministro de energía son limitadas; en cambio, las nuevas tecnologías innovadoras que convierten las redes existentes en soluciones inteligentes y flexibles que se pueden implementar con el tiempo parecen ser el camino a seguir.

Las empresas asociadas están abordando este requisito mediante la creación de una solución completa de control de microrredes, basada en hardware NI CompactRIO. El software se ejecuta en controladores integrados desplegado en puntos clave de la red, distribuyendo inteligencia y toma de decisiones descentralizada a los dispositivos remotos y recursos energéticos distribuidos.

El objetivo es crear una plataforma para gestionar de forma segura el flujo de energía, la carga máxima, la generación distribuida y otros activos energéticos mediante la recopilación de datos en tiempo real, el análisis y el control en una red de inteligencia distribuida, llevando la toma de decisiones a la red. aumentando la tolerancia a fallos del sistema. Esta solución es, de hecho, una arquitectura escalable, que se puede implementar tanto en redes grandes como pequeñas, y puede crecer (o contraerse) con las necesidades del operador.

Cada dispositivo implementado en la red exhibe ciertas características clave que incluyen captura de datos de alta velocidad, registro de alta velocidad, detección de eventos, traducción de protocolos (incluidos Modbus, DNP3, IEC61850 y otros protocolos personalizados), procesamiento de control personalizado, procesamiento de implementación de algoritmo de control personalizado , seguridad incorporada y administración remota de dispositivos. Además, la arquitectura abierta permite la expansión del sistema y asegura la interoperabilidad.

Fundamental para el diseño es la tecnología de base de datos incorporada. El núcleo de la solución es un sistema seguro de gestión de datos distribuidos, en el que cada dispositivo remoto almacena sus propios datos locales en una base de datos interna encriptada. Los datos de cada dispositivo se pueden configurar para que fluyan hacia un dispositivo de mayor capacidad de almacenamiento instalado en una subestación, centro de operaciones u otro nodo importante dentro de la red.

Como la tecnología está basada en controladores embebidos NI CompactRIO, es natural usar el software NI LabVIEW para la mayor parte del desarrollo embebido que se implementará en sistemas operativos basados en VxWorks y Linux®. Además, muchos operadores de grid ejecutan Windows, por lo que existe la necesidad de una solución de base de datos multiplataforma y altamente flexible que también admita el cifrado.

Para esto, un base de datos incrustada con una API de LabVIEW nativa, se utiliza la API de base de datos Raima para LabVIEW, implementada con RDM. Esto proporciona una solución de administración de base de datos, diseñada específicamente para aplicaciones implementadas en dispositivos NI CompactRIO y NI Single-Board RIO.

Por lo tanto, la operación independiente es posible porque la base de datos reside en el directorio de datos de LabVIEW. Ofrece funcionalidad extendida para compartir datos entre múltiples objetivos, ya sea compartiendo información entre dispositivos NI CompactRIO o computadoras externas.

La API de base de datos Raima para LabVIEW proporciona a los programadores una manera de diseñar rápida y fácilmente la funcionalidad de administración de datos en sus aplicaciones de software, utilizando una interfaz de programación intuitiva y fácil de usar que les es familiar.

Resistente y confiable, con rápido y alto rendimiento, Raima Database API para LabVIEW está disponible en LabVIEW Tools Network y es la primera base de datos que brinda administración de datos relacionales localmente, en dispositivos NI CompactRIO en tiempo real. Uno o más dispositivos NI CompactRIO o NI Single-Board RIO pueden almacenar y compartir datos sin requerir conectividad a servidores de bases de datos externos. Los eventos pueden registrarse y consultarse, las transmisiones pueden capturarse y las configuraciones pueden compartirse a través de las funciones de Raima.

La tecnología de base de datos es compatible con VxWorks y ahora está disponible el soporte para las plataformas de destino NI Linux Real-Time, lo cual fue importante para LocalGrid. Además, su tamaño reducido significa que puede ejecutarse en una variedad de sistemas integrados en dispositivos de campo que pueden tener recursos muy limitados.

"RDM es rápido, flexible y está diseñado para incorporado objetivos que nos permiten basar todo nuestro sistema en un solo producto de base de datos con soporte nativo para LabVIEW ”, comenta Beauregard. "Esto simplificará nuestro diseño y reducirá errores o incógnitas durante el desarrollo".

El desarrollo de esta plataforma innovadora avanza rápidamente, incluidas múltiples pruebas de campo. La base de datos integrada de Raima ha sido una de las claves del avance de este proyecto de desarrollo.

Raima es un proveedor de alto rendimiento, siempre en tecnología de sistemas de gestión de bases de datos para ambos base de datos en memoria dispositivos de almacenamiento persistentes y de uso. Ofrece soluciones de bases de datos que son sistemas de bases de datos de tamaño reducido y multiplataforma diseñados para arquitectura distribuida en entornos con recursos limitados.

LocalGrid proporciona un enfoque de próxima generación para resolver uno de los mayores desafíos de nuestro tiempo: aumentar la confiabilidad de las redes eléctricas para satisfacer las crecientes necesidades del siglo XXI. Está transformando el suministro de energía a través de soluciones inteligentes y flexibles diseñadas para evolucionar en sincronía con la forma en que producimos y consumimos energía, hoy y en el futuro. National Instruments equipa a ingenieros y científicos con herramientas que aceleran la productividad, la innovación y el descubrimiento para enfrentar no solo los grandes desafíos de ingeniería, sino también los diarios en un mundo cada vez más complejo.

Get notified about new RDM updates

Be the first to know about new Raima Database Manager updates when they go live, use cases, industry trends and more.