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毕孚自动化设备贸易(上海)有限公司

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高效自动化助力推动能源转型

新能源发电企业和供应商目前正面临着前所未有的巨大挑战。他们需要实现既定的气候目标,并向消费者提供安全且负担得起的能源,但传统发电和可再生能源发电之间仍存在巨大差距。因此,从中期来看,我们必须通过高效的自动化技术来提高所有领域的可持续性。依托倍福先进的控制技术,不仅能够为传统发电厂量身打造资源节约型发电方案,而且还能够确保安全可靠的可再生能源供应。

您可在以下方面与倍福展开合作:

  • 转向利用太阳能、风能、水能、生物质能和地热能等可再生能源发电
  • 利用可再生能源制取绿氢
  • 实施风电或光伏储能解决方案
  • 高效运行化石燃料发电厂
  • 大型和小型发电厂转向采用冷热电三联供系统

全球有超过 130,000 台风力发电机已经使用倍福的技术进行自动化改造, 包括风力发电机运行管理、变桨控制、偏航系统、振动监测和风场网络监控等功能。TwinCAT Wind Framework 中的模板为编程提供了便利。同样的软件框架也适用于潮汐发电机的自动化。倍福自动化解决方案在可再生能源发电的多个领域,包括光伏电站、沼气厂、氢能以及电动汽车等很多应用领域,都展现出了广泛的应用潜力。如要为面向未来的自动化奠定灵活的基础,就必须将 PLC、可视化、云集成、防爆以及安全和测量技术等所有功能集成到同一个平台中。

传统发电厂的使用寿命较长,这往往意味着发电厂设备必须随着时间的推移不断升级,以保持其经济效益。倍福的控制技术具有极大的灵活性,可以提供多样化的远程 I/O 系统和丰富的控制器选项,能够无缝集成到各类环境中。与 I/O 接口数量受限的传统 PLC 设备不同,基于 PC 的控制技术易于扩展,因此便于更新改造测量技术、通信和系统数字化等功能。

倍福针对智能发电的产品亮点

电力和能源测量

发电企业、风电场和光伏电站的发电商们面临的挑战是,必须严格遵守电网接入的设定值规范,并据此调整电流、电压和频率。系统集成式测量技术是通过 EtherCAT 实现超高速通信的基础:EL3783 电力测量端子模块能够以高达 20,000 samples/s 的采样速率记录电流和电压瞬时值。通过分布式时钟功能,所有分布式系统和接入点处的测量值都可以实现小于 1 μs 的时间同步。

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通过 TwinCAT Analytics 进行能源监测

TwinCAT Analytics 产品系列为配电网的能源监测提供完整的数据分析工作流程:从数据采集、数据通信和数据历史存档到数据分析以及可视化。此外,基于 PC 的控制技术所具有良好的开放性,可以方便地集成第三方解决方案,从而能够在发电企业、公用企业和电网运营商的电网控制系统中轻松进行数据评估和系统控制。

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EtherCAT 冗余技术

系统可靠性在发电领域占据着举足轻重的地位。EtherCAT 可通过 TwinCAT 提供各种冗余选项,防止单个控制组件出现故障。在第一阶段,在最后一个 EtherCAT 从站与主站之间建立一个冗余电缆连接。在第二阶段,冗余网络连接可确保控制硬件与上层系统之间的通信。TwinCAT Controller Redundancy 可用于通过两台工业 PC 实现冗余的控制器操作。

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状态监测

使用倍福产品进行状态监测可最大限度地降低故障风险、减少维护成本并提高发电厂的能源效率。测量端子模块(例如用于连接 IEPE 传感器的 EL3632)负责采集轴承或电机的振动信号,并通过 EtherCAT 传输到控制器。在 PC 上使用 TwinCAT 软件库或其它用户软件即可对测量信号进行分析。

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发电企业互联互通,构建面向未来的智能电网

基于 PC 的控制技术简化了发电系统与控制中心、电网运营商和公用电力供应公司的联网过程。
基于 PC 的控制技术简化了发电系统与控制中心、电网运营商和公用电力供应公司的联网过程。

可再生能源的日益普及提高了对与更广泛的电源网络连接的能源管理要求。为确保电网的稳定性,发电企业在将电并入电网之前必须能够补偿可用能源的波动。这就需要发电厂之间能够高效通信。还必须在另一个方向上建立通信,以便分布式发电系统能够将电能从用户端回馈到电网中。

基于 PC 的自动化解决方案凭借出色的通信能力,简化了发电系统与控制中心、电网运营商和公用电力供应公司的联网。IEC 60870-5-10x 和 IEC 61850 等远程控制协议可作为 TwinCAT 自动化软件库进行安装,以便实现远程监控和运行优化。通过与云端服务器的连接并通过 OPC UA 传输数据,能源监控过程更加透明化,满足了不同用户组安全访问数据的需求。

倍福助力实施的新能源项目

Reverion 沼气发电机组安装在一个高度紧凑的集装箱内,发电效率高达 80%,并且支持可逆运行。
Reverion 沼气发电机组安装在一个高度紧凑的集装箱内,发电效率高达 80%,并且支持可逆运行。

控制技术和数据监测在集装箱式沼气发电机组中的应用

Reverion 公司通过创新的沼气发电机组轻松实现气候友好型能源供应,真正做到“手到擒来”。如果说安装在移动式集装箱内的紧凑型设计还不足以简化这种能源技术的使用,那么高达 80% 的发电效率、可逆利用选项以及通过倍福基于 PC 的控制进行的无缝数据监测都是实现高度自动化的先决条件。

据 Reverion 公司的应用工程师 Sven Bettendorf 介绍,公司的目标是解决当今人类面临的两大问题,即建立真正可持续发展的能源体系和从大气中去除数十亿吨的二氧化碳。新一代沼气发电厂不仅能够最大限度地发挥沼气能源的潜力,同时还可以利用多余的太阳能和风能,否则这些能源会被浪费。

控制柜内配备 CX2000 嵌入式控制器和直接插接的 ELM 系列测量端子模块(图片中心)、CU8130 UPS(左上)以及 PS2000 电源(右上)
控制柜内配备 CX2000 嵌入式控制器和直接插接的 ELM 系列测量端子模块(图片中心)、CU8130 UPS(左上)以及 PS2000 电源(右上)

EtherCAT 测量端子模块在风电场监测中的应用

据 Pulse 称,英国在海上电力领域处于世界领先地位,其装机容量超过其他任何国家。但由于海上风电场风力发电机组运行环境恶劣,因此需要持续监测整个风力发电机组的运行状态。通过持续监测风机、叶片和基础结构承载性能,例如,这可以为计划内维护和设计验证决策提供数据支撑,避免意外停工或发生故障进行昂贵的修理。

石油和天然气生产是一个资本密集型传统产业,因此,需要一个性能可靠并面向未来的自动化系统。
石油和天然气生产是一个资本密集型传统产业,因此,需要一个性能可靠并面向未来的自动化系统。

基于 PC 的控制技术助力优化石油和天然气生产

挪威 FourPhase 公司成立于 2012 年,致力于通过现代化技术优化和提高石油和天然气开采效率。FourPhase 公司多年来一直不懈努力,为保障其客户在提高产能的同时还能持续实现盈利铺平道路。在实施创新理念方面,FourPhase 一直信赖倍福的控制产品。

公司目前正与一个经验丰富的团队合作,旨在为传统石油和天然气行业的可持续发展带来积极变化, 确保从石油和天然气生产过程中持续分离出固体废物。这样可以保护分离器、阀门或泵等系统组件,实现无固体废物流动,并为生产商进行石油和天然气开采创造条件,避免出现因为固体废物造成的井筒堵塞而进行昂贵和耗时的油井干预。FourPhase 的解决方案最终有效避免了生产停工。

氢能可以助力汽车、巴士和卡车实现碳中和。
氢能可以助力汽车、巴士和卡车实现碳中和。

倍福助力 Nel Hydrogen 公司建设环保型加氢站

氢能源被认为是未来能源发展方向之一,氢与除稀有气体外的几乎所有元素都可形成化合物,存在于水和几乎所有有机化合物中。因此,每一个活的有机体中都能发现含有氢的分子。作为一种能源资源,如果使用风能或太阳能等可再生能源生产氢,它不会产生二氧化碳。丹麦 Nel Hydrogen 公司一直以来都是氢能技术领域的先驱。Nel 公司凭借其制氢理念,致力于为实现节约环保型交通做出重要贡献。Nel Hydrogen 公司主要为汽车、公共汽车和卡车开发加油站和加油机。快速、实时地控制和监测每个加氢站组件对于确保高可靠性和低维护至关重要。他们基于倍福的控制技术实施了复杂精密的软件解决方案。

精准测量、无缝连接、持续优化 — 倍福技术可为用户带来全方位优势:

智能电网

智能电网

通过透明化监测电力供需情况,确保能源的智能分配。

可持续建筑

可持续建筑

通过从办公室到生产车间的端到端楼宇自动化,挖掘潜在的节能空间。

高能效机械设备

高能效机械设备

通过能源管理和资源节约型自动化全面优化机器和设备性能。

能源管理

能源管理

通过端到端自动化实现高效能源管理。