Tools

Site ExplorerSite Explorer
Close site explorer

Умный трансформатор прокладывает путь к Интернету Энергии

17 августа 2018 г.


Siemens первым в мире выводит на рынок интеллектуальный цифровой трансформатор – Sensformer.

Приближается эра Интернета Энергии. Подобно интегрированным системам и оборудованию в промышленном секторе, известном как Интернет Вещей (Internet of Things, IoT), все больше элементов в энергетическом секторе приобретают новые цифровые функции. Разумеется, темп этому развитию задает Siemens.

Недавно Департамент управления энергией презентовал первый в мир цифровой трансформатор. Отныне все модели трансформаторов Siemens – от локальных сетевых до высокопроизводительных силовых – по умолчанию будут оснащены оборудованием для подключения к сети и интеллектуальной обработки данных. Такая комплектация позволит оптимизировать работу электрических сетей: заблаговременно планировать использование мощности, разрабатывать новые модели текущих ремонтов и технического обслуживания сети, что в ближайшем будущем будет контролироваться через приложения, а собранная информация – передаваться в облачное хранилище.

Инновационный бум в энергетической индустрии

По мнению экспертов Siemens, цифровой трансформатор Sensformer спровоцирует инновационный бум, схожий с вытеснением мобильного телефона смартфоном. В отличие от традиционных трансформаторов, которые используются исключительно для регулирования напряжения и тока между различными источниками энергии, Sensformer генерирует дополнительный поток данных о своей эксплуатационной готовности, передает информацию в облако, где она анализируется с помощью специальных приложений.

«Внешне Sensformer практически не отличается от традиционного трансформатора, – объясняет администратор приложений Департамента управления энергией Пунет Харминдер Син.По сути, оснащенный сенсорами и оборудованием для подключения к сети Sensformer – первый трансформатор нового поколения. Благодаря нашим ноу-хау мы расширяем границы существующей физики, дополняем ее информационной компонентой и, таким образом, готовимся вступить в цифровую эпоху». В базовой комплектации Sensformer оснащен датчиками, в режиме реального времени измеряющими уровень и температуру масла, а также ток обмотки на стороне низкого напряжения. GPS-передатчик определяет точное положение Sensformer. Син поясняет: «По нашему мнению, это базовые показатели, достаточные для того, чтобы получать обоснованный обобщенный обзор эксплуатационной готовности оборудования на мобильное устройство – в режиме реального времени». Вся сгенерированная сенсорами информация передается в облако через установленный на Sensformer датчик подключения к сети. Данные передаются при помощи стандарта GSM или Ethernet в случаях, когда Sensformer может быть подсоединен через кабель к системной среде. Выбор в пользу GSM был сделан потому, что сегодня это самое безопасное и функциональное средство связи.

Информационные хабы для операторов энергосетей

Помимо первичной функции по преобразованию напряжения, впоследствии Sensformers будут играть роль информационных хабов для операторов энергосетей, находящихся в постоянном поиске новых решений трех основных задач энергоснабжения: декарбонизации, децентрализации и диджитализации. Сегодня энергетика претерпевает эпохальные изменения. Амбициозная задача по радикальному сокращению объема выбросов углекислого газа с целью противодействовать изменению климата может быть решена путем значительного увеличения генерации электроэнергии из возобновляемых источников, что неразрывно связано с децентрализацией энергетики.


Хорошим примером поступательного развития в правильном направлении является Германия. В 1990-х электроэнергия для страны генерировалась приблизительно на 1000 крупных электростанциях. Сегодня энергосеть питают более 1,7 миллиона генераторов. Это как традиционные электростанции, работающие на ядерном топливе, каменном угле и природном газе, так и альтернативные источники: высокомощные ветряные фермы, индивидуальные ветроэнергетические установки, солнечные энергоцентры, фотоэлектрические системы на жилых зданиях, работающие на биомассе станции в аргосекторе, гидроэлектростанции и т.д. В ближайшем будущем список пополнится еще и зданиями и электромобилями, которые будут не только потреблять энергию, но и служить ее временными хранилищами.

Чтобы предоставить возможность операторам сетей и энергетическим компаниям автоматически управлять этим новым энергомиром, на существующую физическую инфраструктуру постепенно наносится цифровой слой. И ключевая роль в этом процессе принадлежит Sensformer. «Мы в Siemens приняли решение не только создать цифровой трансформатор, но и сделать это первыми. Процесс создания нового продукта занял у нас немногим более полугода, – вспоминает Син. – Кроме того, мы стремились максимально упростить конструкцию и снизить стоимость нового продукта – и преуспели в этом. Клиенты могут с легкостью интегрировать Sensformer в существующую инфраструктуру и не платить ни копейки за новый функционал трансформатора».

Минимальные риски отключения питания

Интенсивно колеблющиеся нагрузки, связанные с непрогнозируемой генерацией энергии из возобновляемых источников, влияют на нагрузку на трансформаторы, и – если нагрузки запредельные – трансформаторы перегреваются. Sensformer может сообщать о перегрузках путем измерения температуры масла и тока обмотки с последующей передачей данных в облако. Усовершенствованный механизм распределения нагрузки помогает предотвратить повреждения трансформатора, в том числе аварии. Даже в случае, если Sensformer не выдерживает нагрузку, потенциальную поломку можно с легкостью идентифицировать и локализовать, что позволяет техническим специалистам оперативно отбыть для проведения необходимых ремонтных работ и минимизировать риск отключения питания.

По мнению Сина, в будущем данные, собранные и проанализированные Sensformer, помогут более точно подгонять характеристики оборудования к требованиям заказчика. Он уверен, что в течение срока эксплуатации Sensformer концерн получит новые аналитические данные. Они станут драйвером внедрения инноваций во всех сферах – от конструирования и управления активами до материаловедения – и это лишь начало цифрового преобразования традиционного трансформатора.

«До недавнего времени трансформаторы были своеобразным «черным ящиком» в энергосистемах – говорит Син. – Оснастив их оборудованием для интеллектуальной обработки данных и подключив к цифровому слою, Siemens превратил трансформаторы в независимые источники данных – простые в интеграции и использовании. Цифровые трансформаторы нового поколения позволят операторам сетей и энергетическим компаниям сделать еще один шаг на пути цифровизации».