SCADA的力量

iPower是专门为电力行业开发的SCADA系统,利用GE发那科的Proficy HMI/SCADA iFIX和Proficy历史学家,为农村合作社的高质量、可负担的自动化和控制需求提供了独特的方法。

aw4803葛发那科
达科塔电力协会(DEA)于1937年由一群农民成立,是一家会员制、非营利性的电力公用事业公司,服务于位于明尼阿波利斯和明尼苏达州圣保罗以南的达科塔、古德休、斯科特和赖斯县的部分地区。达科他电力公司占地507英里,为95,000多名成员服务,是明尼苏达州第二大电力合作社,是全国20大配电合作社之一。

该公司致力于为会员及其社区提供可靠、可负担的电力能源和高水平的个人服务。由于达科塔县的城市正在迅速发展,达科塔电气协会每年约有2200名新会员。

为了服务其不断增长的人口,DEA不得不升级其过时的监控控制和数据采集(SCADA)主站,这是业务中最关键的实时系统,是电力公司用于运行其电网的中央监控系统。随着SCADA系统的老化,它们可能变得不可靠,很难与业务中的其他计算机系统连接,使公司难以集成业务流程和访问关键数据。

达科塔电气求助于新西兰的Catapult Software公司,该公司自1991年以来一直在为电力行业开发SCADA软件产品并安装SCADA系统。该公司开发了iPower,这是一款专门用于电力公司SCADA操作的产品,它基于GE发那科的Proficy HMI/SCADA iFIX,一种健壮的人机界面(HMI)和SCADA解决方案,提供过程可视化、数据采集和操作监控。

iPower为电力公司提供了一种现代、复杂和“常青”的SCADA软件,包括高效运行电网所需的所有安全、性能、可靠性和管理需求。

两全其美

当Catapult软件公司的一个配电客户要求Catapult查看可用的SCADA系统时,Catapult发现现有的系统分为两个阵营——专门为电力工业开发的系统和为更大的工厂自动化市场开发的控制系统。第一个似乎过于昂贵,但通常落后于当前的行业标准和趋势。第二种手机销量很大,功能更加复杂,价格也便宜得多。工厂自动化系统的缺点是缺乏配电SCADA所需的特定功能。

Catapult Software公司的总裁Tony Haresnape说:“iPower的开发是为了兼顾两个世界的优点。”“我们从GE发那科的proicy HMI/SCADA iFIX开始,采用了市场领先的复杂控制系统。我们增加了满足配电SCADA需求所需的软件服务。其结果是一个复杂的基于windows的SCADA系统,价格合理,非常适合农村电力合作社的需求。”

“SCADA供应商没有满足配电合作社的需求,”Dakota electric工程服务副总裁Randy Poulson说。“iPower SCADA软件提供功能齐全、安全、可靠和经济实惠的SCADA,适用于任何规模的配电合作社。”

iPower应用程序是安全可靠地向DEA的客户基础提供电力的核心。达科塔电力是一个配电合作社。配电合作社直接向住宅和工商业成员提供电力服务。

每个变电站都有一个远程终端单元(RTU),这是一种类似于可编程逻辑控制器(PLC)的输入/输出设备。RTU与模拟和数字传感器连接,将它们的电流值/状态中继回电力公司控制室的iPower SCADA计算机。控制室通常位于电力公司总部,而变电站则分布在整个电网中。从控制室到rtu的通信通常通过无线电完成。

人工操作人员通过来自rtu的信息对系统进行监控,从而监视iPower工作站的电网状态。模拟数据包括关键位置的电压和电流,数字数据包括断路器的状态。告警和事件处理是其他重要的监控工具。此外,操作人员执行控制,如远程打开和关闭断路器。

OPC被用来促进信息交换,通过数百个I/O驱动程序,使iPower能够与广泛的rtu、plc和其他I/O设备通信。GE Fanuc提供了OPC Driver Toolkit,这是iFIX的一个插件组件,提供了方便地开发高性能、可靠的I/O服务器的工具,以在系统硬件和iFIX、OLE Automation和OPC客户端应用程序之间进行通信。

高性能I/O驱动程序提供自动通信错误检测、报告和恢复等功能;内置datascopes;支持冗余通信。可用于iPower的OPC驱动程序包括行业标准,如DNP 3.0, IEC870/5和ICCP。


得到的图形

该系统提供清晰、简洁的信息显示——一幅概览整个电网的图片。操作员使用这张图片向下钻取各个变电站的图片,查看报警器和事件列表支持的细节。该应用程序可以处理大约20,000个标签,旨在以清晰和直观的方式显示关键信息,这样操作人员就不会在暴风雨期间被闪光灯和警报淹没,从而导致停电。

对DEA来说,减少停机时间是很重要的。该公用事业成功的关键措施是修复任何故障的平均时间,以及一年内发生的故障数量。SCADA系统是帮助他们快速了解网络状态并进行修复的关键工具。该系统还有助于安全操作,例如,防止线路工人在修理电线时断路器意外操作。

从报告的角度来看,该公司需要iPower解决两个不同的方面。首先,在发生重大事件(如风暴导致的中断)后,他们希望回顾事件的顺序,以了解中断的根本原因,并了解网络的行为方式。iPower为Proficy HMI/SCADA iFIX添加了详细的事件记录,使这成为可能。该信息被RTU精确到一毫秒。它还为公司提供了每个操作员所做一切的精确和长期记录。

此外,达科塔电力公司需要关于过去一天、一周和一个月的电力需求变化的历史信息。为此,该公司使用了GE发那科的教授历史学家。这些信息对于DEA了解如何可靠和经济有效地交付电力以满足客户的需求至关重要。

iFIX的特点是图形发电机是可重用的,动画对象或对象组支持快速和轻松地创建图形元素。图形发电机集提供了许多预定义的对象,如断路器和变压器,可以将它们放到工作区中以节省开发时间。

Catapult Software将iFIX中的图形发电机概念带到了iPower中的下一步,使用复杂的对象来代表真实世界。例如,变压器发电机不仅仅是变压器图形,它还自动链接到iFIX数据库中与真实变压器相关的20到30个模拟和数字标签。这意味着在图片上配置一个转换器需要一次拖放操作,而不是20或30次。

达科塔电气公司技术系统经理Len Jewell说:“该软件安装和配置非常容易,合作员工只需要极少的培训就可以完成大部分工作。”“有了iPower,让别人在工厂为你构建新的SCADA系统、让你参加无休止的工厂测试和培训课程的日子一去不复返了。”

该公司目前正在部署基于Proficy HMI/SCADA iFIX的新iPower SCADA系统的后期阶段。他们在审查了市场上现有的选项后选择了该系统,并经过了DEA工程师的大量测试。“SCADA系统不需要复杂和困难。在SCADA和办公系统之间共享信息并不困难,”达科塔电气的SCADA工程师Brian Kinstad说。“升级软件就像升级微软办公软件一样简单。你可以在一个负担得起的SCADA系统中找到很多好的功能,组装它的人会很开心。”

完成目标

DEA的结果很清楚。从客户的角度来看,iFIX的iPower实现提供了更可靠的服务,因此更少的中断,而且当出现中断时,中断的持续时间也更短。从内部业务的角度来看,Dakota Electric有更多的能力将SCADA数据与其他业务数据集成,这样他们就能够发现并提高效率,并准确地调整业务。而且,通过良好的历史记录和详细描述网络行为的报告,他们能够提高网络的效率,并最终降低其成员的电力成本。

有关GE发那科解决方案的更多信息,请访问www.gefanuc.com



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