AW-Energy Oy 使用OPC UA监控将海浪能量转换为可用形式的设备

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About AW-Energy Oy

AW Energy Oy是一家芬兰公司,开发振荡波浪涌变换器技术。该公司在基于浪涌的波浪能技术方面拥有全球最高的技术水平。 AW Energy在20多年前安装了第一个概念验证装置,并此后建立了几个更大规模的示范装置。 2019年,AW Energy在葡萄牙海岸安装了为商业项目设计的第一台标称容量为350千瓦的机组。

AW Energy开发了一种波能转换器设备,称为WaveRoller。 该公司的短期目标是安装第一个兆瓦级WaveRoller阵列,以证明该技术在公用事业级电源中的可行性。 AW Energy正致力于完成欧盟资助的WaveArm项目和几个潜在的项目现场以及客户合作,向商业运营迈出最后一步。

 

WaveRoller

WaveRoller是一种振荡波浪涌转换器,它将海浪的动能转换成可用的形式。该装置由三个主要部分组成:地基、面板和动力输出单元。 地基是漂浮在水面上的包含多个隔舱的混凝土结构。它充满海水,使装置浸没于水中,并通过结构的重量使WaveRoller保持静止。 这些设备安装在海底,深度约为10-20米。WaveRoller装置的面板铰接在装置的地基上,在波浪的水平运动中来回移动。 这种运动通过机械传动系统传输到动力输出装置,动力输出装置装有传统的液压系统和发电机,将捕获的液压能转换为电能。 产生的电力通过海底电缆出口至陆上变电站,以供进一步使用。

 

 

WaveRoller Dataserver

Dataserver是一个.NET应用程序,充当WaveRoller设备和数据客户端(包括SCADA UI和移动接口)之间的接口。 Dataserver是一个模块化应用程序,由PLCRT等组件组成,用于从WaveRoller设备的PLC读取数据以及报警,将PLC生成的报警事件发送到其他模块,并提供有效报警列表以及确认报警的方法。 Prosys OPC在本项目中设计和实现的SQL和OPC UA服务器组件也作为单独的模块集成到了Dataserver中。

 

用SQL储存数据

SQL组件使用MariaDB软件存储历史数据。 存储的数据包括来自WaveRoller设备的测量和事件,每个设备都有自己的数据库。 实体框架核心用于在Dataserver启动时创建和更新数据库及其列表;它也适用于更轻量的读写操作。 MySqlConnector用于定期批量写入被编排入列的额测量和事件,以及使用过程来读取聚合的历史数据。 数据表按时间戳范围进行分区。具有特殊层面的实时数据存储时间更长,而常规数据则相对较快地被删除。 最重要数据的关键数字也会被无限期地计算和存储。 数据库被复制到另一台服务器。

 

用OPC UA展示数据

OPC组件管理一个OPC UA服务器,该服务器提供从WaveRoller设备访问当前和历史测量以及报警事件的权限。 OPC UA方法用于控制设备,SQL组件用于历史数据访问。 该服务器由OPC基金会官方的OPC UA .NET标准堆栈实现。在项目期间,我们设计了将WaveRoller设备数据映射为服务器上的OPC UA节点的信息模型;OPC基金会的ModelCompiler被用于根据信息模型生成代码。 OPC树状模型中的测量和设备参数是从Dataserver软件的现有模块中输入数据的。 网络服务器和移动服务器分别使用OPC UA服务器为桌面设备和iOS设备提供用户界面。 它还可供客户应用程序使用。

 

 

“快速处理和存储控制系统生成的大量数据是一个重大挑战,需要创新的解决方案。 我们在我们的全尺寸测试设施中设计并测试了几种方法,并最终与Prosys OPC的经验丰富的团队合作,发现了一种非常适合我们的应用程序选项。 在这些挑战只有在具有大量快速变化的数据的全尺寸台架测试中才能发现。 与Prosys的合作使我们能够及时实现这个具有挑战性的项目的目标。

 

Ilkka Pelkonen
高级软件工程师, AW-Energy

2023年1月10日 11:27
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