太阳能光热发电解决方案
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● 有源滤波器
● 大量马达电力系统谐波相位补偿
SCS 结构图案例 – 800 就地控制器
工程师站
系统服务器
SCS 操作员站
Quantum 1
主环网(骨干网) 1Gb 三层路由
Quantum 2
NTP时钟服 务器
DRS交换机
DRS 交换机 子域环网 (100Mb)
DRS交换机
DRS 交换机
DRS交换机 子域环网 (100Mb)
[太阳能电站] 配置管理
● 集中管理应用程序和数据
● 独立Unity编程工具 ● 单个操作站简单拷贝到所有目标操作站 ● 每个控制器的细节 :状态, 固件和应用
● 更换控制器：无需工具 ● 自动分配IP地址 ● 最新版本的自动部署 ● 自动运行的应用 ● 自动装载参数
工程师站
控制器 Line 1
控制器 Line 2
定日镜–机械跟踪系统
交流电机
伺服电机
液压
太阳能库
● SPA库 ● 功能块完全兼容NERL' SPA算法 ● 精度 +/- 0.0003º ● 年范围 BC2000 to 6000.
● GetNormalVector库 ● 功能块计算反光镜面法向向量
● GetTargetVector库 ● 功能块计算目标向量 实际表面太阳位置和实际反射镜位置
[太阳能电站] 网络 & 主时钟
通过以太网网络架构的可扩展性解决方案
环网构架 & 诊断
•网络嵌入控制器 •故障诊断工具
网络布局 & 控制柜
•每个环网优化布局设计 •集中柜光纤通讯.
每环网高达 40 控制器
主时钟分布
工作站 •太阳能电站独立时间参考
控制器
[太阳能电站] 集中监控(SCADA)
太阳能发电站集成监控操作环境
太阳能电站
• 网络&主时钟 • 中央监控
(SCADA) • 配置管理
水系统 (蒸汽)
• 过程 & 仪表 • iPMCCs &电气分
配
[镜面位置] 定位解决方案
太阳的位置计算 (x1)
• 从主时钟同步时间 • 基于太阳位置的日期，时间和地点
• NREL’s SOLPOS (±0.01º) [1950..2050] • NREL’s SPA (±0.0003º) [-2000..6000]
什么是光热发电(CSP)?
CSP 技术: 其他用途
● ISCCS (集成太阳能联合循环系 统)提供蒸汽
● 海水淡化厂: + electricity supply 为反渗透和 MED 厂供 电
● EOR (延长石油回收): 蒸汽 + 电力供应
● 工业蒸汽生产
光热太阳能解决方案
LOCs LOCs LOCs
每个反射镜的位置的计算 (x64)
• 得到目标向量（预定义的目标？） • 得到法向量 • 其他考虑
• 机械矫正（特定设备） • 操作模式和安全位置 定位的镜面 (x64)
主时钟
以太网 <日期& 时间>
控制器r
CANOpen 现场总线 <镜面位置>
Servo
• 伺服电机控制的位置
• 定位更新频率取决于：
DRS交换及
二级环网 二级环网 二级环网 二级环网 二级环网 二级环网
1
2
…
11
1
2
…
11
案例: LOC (就地控制器) – 电力塔
LOC (定日镜就地控制箱) – MC80
LOC 主要功能:
● 太阳位置计算 ● 太阳跟踪控制箱 ● 电源接线盒 ● 通讯接线盒
Upstream Communications
太阳能光热电站解决方案
什么是光热能源(CSP)?
● 两种不同类型的太阳能工厂 ● 光伏 (PV) 利用半导体材料技术直 接将太阳光转变为电能
● 光热发电或聚光太阳能发电(CSP) 利用反光材料来集中太阳热驱动发电机
技术
● 目前CSP技术
● 槽式–1984年开始商业操作 ● 电力塔式– 2006年开始商业操作 ● 菲涅耳反射器– 2012年开始商业操作 ● Dish Stirling – 试验/示范阶段
•无中继 •无IO
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[控制器]: 环境条件
设计柜外操作温度高达54ºC (柜内60ºC )
极限操作条件下特别设计 根据项目需求，优化设计 [可靠性+ 维护性]
设计 •控制盘柜特殊刷漆 •盘柜尺寸(无通风& 无交流电要求) •隔离和腐蚀评估(沙漠风暴)
验证 •热力仿真建模 •测试实验室认证
控制器 Line 3
[水系统] 过程 & 仪表
PI&D工艺流程图 自动化构架
Symbol
•过程自动化系统（DCS） •集成环境 •面向对象的方法 •过程控制（蒸汽）
[水系统] iPMCCs & ED
● (马达控制中心)
● 集中管理马达 ● PSx 过程自动化构架
● 电气分布(MV & LV)
● 集成控制系统集中管理和操作
BI
DCS操作员站
热备控制器
PAC
历史数据库 系统服务器
监控网络 工程师站
触摸屏
控制网络
PAC
控制器
Web 服务器 SCS操作员站
热备控制器
NTP
远程 IO 分布式 IO
电力监控
智能仪表
电气设备
电厂和辅控
太阳能厂站
解决方案:概述
镜面 位置• 定位解决方案
控制器
• 安装&布局 • 环境条件
xN lines
通常一个每定日镜 E.g. 100 MW Plant:
● 抛物槽: 1.200 LOCs ● 塔 : 4.500 LOCs
恶劣的环境条件
● 没有通风口，风扇或过滤器 ● -10ºC / +55ºC 极限温度 ● IP65 / NEMA 4外壳 ● 沙漠 / 海洋环境
选项
太阳能发电站 电源线
镜定位 和其他 传感器
镜面
• 反射镜的定位精度
• 同步电机数量
• 电机内部编码器（磁制动）
每个控制器控制 高达64个镜面 1) 太阳视位置 3) 镜面法向量
2)反射阳光位置
[控制器] 安装 & 布局
Com ED
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来自百度文库
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1 单独盘柜控制 64 面镜 简单的和成本有效的设计 [材料 + 安装]
•菊花链通讯链路 •CANopen高达64 伺服连接 •无附加中继柜
● 大量马达电力系统谐波相位补偿
SCS 结构图案例 – 800 就地控制器
工程师站
系统服务器
SCS 操作员站
Quantum 1
主环网(骨干网) 1Gb 三层路由
Quantum 2
NTP时钟服 务器
DRS交换机
DRS 交换机 子域环网 (100Mb)
DRS交换机
DRS 交换机
DRS交换机 子域环网 (100Mb)
[太阳能电站] 配置管理
● 集中管理应用程序和数据
● 独立Unity编程工具 ● 单个操作站简单拷贝到所有目标操作站 ● 每个控制器的细节 :状态, 固件和应用
● 更换控制器：无需工具 ● 自动分配IP地址 ● 最新版本的自动部署 ● 自动运行的应用 ● 自动装载参数
工程师站
控制器 Line 1
控制器 Line 2
定日镜–机械跟踪系统
交流电机
伺服电机
液压
太阳能库
● SPA库 ● 功能块完全兼容NERL' SPA算法 ● 精度 +/- 0.0003º ● 年范围 BC2000 to 6000.
● GetNormalVector库 ● 功能块计算反光镜面法向向量
● GetTargetVector库 ● 功能块计算目标向量 实际表面太阳位置和实际反射镜位置
[太阳能电站] 网络 & 主时钟
通过以太网网络架构的可扩展性解决方案
环网构架 & 诊断
•网络嵌入控制器 •故障诊断工具
网络布局 & 控制柜
•每个环网优化布局设计 •集中柜光纤通讯.
每环网高达 40 控制器
主时钟分布
工作站 •太阳能电站独立时间参考
控制器
[太阳能电站] 集中监控(SCADA)
太阳能发电站集成监控操作环境
太阳能电站
• 网络&主时钟 • 中央监控
(SCADA) • 配置管理
水系统 (蒸汽)
• 过程 & 仪表 • iPMCCs &电气分
配
[镜面位置] 定位解决方案
太阳的位置计算 (x1)
• 从主时钟同步时间 • 基于太阳位置的日期，时间和地点
• NREL’s SOLPOS (±0.01º) [1950..2050] • NREL’s SPA (±0.0003º) [-2000..6000]
什么是光热发电(CSP)?
CSP 技术: 其他用途
● ISCCS (集成太阳能联合循环系 统)提供蒸汽
● 海水淡化厂: + electricity supply 为反渗透和 MED 厂供 电
● EOR (延长石油回收): 蒸汽 + 电力供应
● 工业蒸汽生产
光热太阳能解决方案
LOCs LOCs LOCs
每个反射镜的位置的计算 (x64)
• 得到目标向量（预定义的目标？） • 得到法向量 • 其他考虑
• 机械矫正（特定设备） • 操作模式和安全位置 定位的镜面 (x64)
主时钟
以太网 <日期& 时间>
控制器r
CANOpen 现场总线 <镜面位置>
Servo
• 伺服电机控制的位置
• 定位更新频率取决于：
DRS交换及
二级环网 二级环网 二级环网 二级环网 二级环网 二级环网
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案例: LOC (就地控制器) – 电力塔
LOC (定日镜就地控制箱) – MC80
LOC 主要功能:
● 太阳位置计算 ● 太阳跟踪控制箱 ● 电源接线盒 ● 通讯接线盒
Upstream Communications
太阳能光热电站解决方案
什么是光热能源(CSP)?
● 两种不同类型的太阳能工厂 ● 光伏 (PV) 利用半导体材料技术直 接将太阳光转变为电能
● 光热发电或聚光太阳能发电(CSP) 利用反光材料来集中太阳热驱动发电机
技术
● 目前CSP技术
● 槽式–1984年开始商业操作 ● 电力塔式– 2006年开始商业操作 ● 菲涅耳反射器– 2012年开始商业操作 ● Dish Stirling – 试验/示范阶段
•无中继 •无IO
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[控制器]: 环境条件
设计柜外操作温度高达54ºC (柜内60ºC )
极限操作条件下特别设计 根据项目需求，优化设计 [可靠性+ 维护性]
设计 •控制盘柜特殊刷漆 •盘柜尺寸(无通风& 无交流电要求) •隔离和腐蚀评估(沙漠风暴)
验证 •热力仿真建模 •测试实验室认证
控制器 Line 3
[水系统] 过程 & 仪表
PI&D工艺流程图 自动化构架
Symbol
•过程自动化系统（DCS） •集成环境 •面向对象的方法 •过程控制（蒸汽）
[水系统] iPMCCs & ED
● (马达控制中心)
● 集中管理马达 ● PSx 过程自动化构架
● 电气分布(MV & LV)
● 集成控制系统集中管理和操作
BI
DCS操作员站
热备控制器
PAC
历史数据库 系统服务器
监控网络 工程师站
触摸屏
控制网络
PAC
控制器
Web 服务器 SCS操作员站
热备控制器
NTP
远程 IO 分布式 IO
电力监控
智能仪表
电气设备
电厂和辅控
太阳能厂站
解决方案:概述
镜面 位置• 定位解决方案
控制器
• 安装&布局 • 环境条件
xN lines
通常一个每定日镜 E.g. 100 MW Plant:
● 抛物槽: 1.200 LOCs ● 塔 : 4.500 LOCs
恶劣的环境条件
● 没有通风口，风扇或过滤器 ● -10ºC / +55ºC 极限温度 ● IP65 / NEMA 4外壳 ● 沙漠 / 海洋环境
选项
太阳能发电站 电源线
镜定位 和其他 传感器
镜面
• 反射镜的定位精度
• 同步电机数量
• 电机内部编码器（磁制动）
每个控制器控制 高达64个镜面 1) 太阳视位置 3) 镜面法向量
2)反射阳光位置
[控制器] 安装 & 布局
Com ED
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来自百度文库
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1 单独盘柜控制 64 面镜 简单的和成本有效的设计 [材料 + 安装]
•菊花链通讯链路 •CANopen高达64 伺服连接 •无附加中继柜