西门子PLC模块CPU224XPCN可编程控制器授权代理
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西门子提供的DEMS系统，能对所有电能流动情况进行实时监控
此SPM系统还只是为萨沃纳的热那亚大学校园供电。SPM计划主管FedericoDelfino教授表示，“其实，我们的校园和一个完整的城市社区十分类似，因为它包括教学楼、办公楼、餐厅和修理厂。我们的校园占地6万平方米，共有10栋建筑物，在校生大约1,700人。”
此SPM系统的核心是SICAM微电网管理器，它连接至西门子的智能电力管理系统（分布式电力管理系统，DEMS）和SICAMPASSCADA系统。DEMS使用智能电表来实时监测所有电能流动情况，确保所有发电设备和装置优化运行。它可以借助历史数据和当前信息，生成耗电预测，譬如，针对即将在实验室里开展的耗电量巨大的实验，做出预测。它还可根据天气预报预测可再生能源发电设施的发电量。这些预测的准确率高达80%，这个系统可以提前规划燃气轮机的运行。当供电量足够多时，DEMS将对SPM系统中的蓄电设备进行充电，以便降低能耗、节省成本。Delfino解释道，“控制和管理要求特别严格，因为我们必须优化电气和供热系统。我们的SPM系统在国际上亦属首创。”
面向未来的思考：学生们在热那亚大学图书馆里讨论未来的电力解决方案。
SCADA系统监测、显示、控制整套设施该项目Z大的挑战之一，是确保集中采集并保存系统组件传出的所有数据。IEC61850-7-420标准规定了适用于智能电网组件的通信协议，但低压设备制造商更愿意使用简单一些的标准，这意味着有关设备、传感器和执行器Z初并不具备“共同语言”。另一个问题，是所有这些组件都是为专有监控程序而设计的，难以轻松支持集中式SCADA程序。SCADA是“SupervisoryControl and DataAcquisition（监控和数据采集）”的首字母缩写，它由计算机系统构成，可以监测、直观显示并控制整套设施。萨沃纳选用的是基于西门子SIMATICWinCC平台的SICAMPAS系统。该系统可监测、控制所有组件，并直观显示它们的状态和工况。Delfino解释道，“为了解决通信问题，我们开发了能将各设备的不同协议，转换为IEC61850-7-420标准的电路，我们在整个校园里均安装了这种电路。这样一来，这些设备之间的相互‘理解’，就再也没有任何困难。”强大系统：三套CSP抛物面反射镜、
一个输出功率高达80千瓦的光伏电站,以及三台能生产250千瓦电能、300千瓦热能的微型燃气轮机，为热那亚大学提供电力。
热那亚大学每年的电费从30万欧元降至20万欧元该电网已投运近一年时间，研究人员对此十分满意。热那亚大学无疑获益匪浅。Delfino说：“我们已可满足自身一半左右的用电需求。SPM的设计允许我们在未来集成更多可再生能源发电设施，这将助力我们做到用电完全自给自足。这样的自给自足很重要，特别是在尚未接通公共电网或电网不稳定的地区。我们的电费也从每年30万欧元，降至20万欧元，二氧化碳排放量则从每年820吨，减少至700吨。”Delfino认为，所有这些成就，证明了微电网的可行性、有效性。现在，重要的是要开展更大规模的新项目。为此，他已经联系了其他意大利城市。他也定期接待来自世界各地——包括中国、沙特阿拉伯和韩国——的参观者。
西门子的这个系统能提供持续15秒、功率125千瓦的电能。这个系统高约一米，直径60厘米。其核心是一个重达260公斤的钢制飞轮，在全真空环境中，它在磁悬浮轴承的作用下悬浮于空，并以每分钟9,000转的速度旋转。Gerlich解释道，“飞轮在磁悬浮轴承的作用下旋转，几乎无需任何维护。”飞轮上方，安装了一台配有电力电子系统的西门子电机。Gerlich指出：“这些电机经专门设计，可运行很长时间，得益于大批量生产，其成本不是很高。”电机本身不是在真空中，而是在大气压力下运行。Gerlich的团队面临的挑战是将处于真空状态的飞轮，与在大气压力下运行的电机连接起来。他们的解决方案是使用带两个转子的磁阻耦合器——这支团队已向德国慕尼黑专利局申报这项发明的专利。在这个系统中，一个陶瓷板充当了将飞轮与电机分隔开的真空隔板。有两个齿形离合器片，它们分别位于距陶瓷板三毫米处。一个连接到飞轮上，另一个安装在电机轴承上。为了从飞轮蓄电系统获得电能，电机在开启后将以9,000rpm的转速运行，这也是飞轮的旋转速度。使用电磁体来产生磁场，在两个离合器片之间形成牵引力。因其磁中性，真空隔板不会妨碍这个过程。牵引力可使系统啮合，此时，电机就充当了发电机，提供所需电能。
低维护设计，降低运行成本电磁体接通，系统啮合；电磁体关断，系统分离。这个过程十分简单，但其开发过程却十分漫长。工程师不得不为电机开发一个足够厚的、不会在系统啮合时发生弯曲的离合器片。离合器片必须足够轻，以保证电机能尽快达到设计转速。工程师开发的离合器片厚仅7毫
米，电机可在短短150毫秒内达到9,000rpm的转速。这个系统能在转瞬之间输出电能。这意味着，当发生断电时，这个系统也能用于在柴油发电机开始供电之前，维持电源稳定。
为设计这个系统而付出的努力没有白费，正如Gerlich在报告中所指出的，西门子飞轮系统的维护要求低于竞争对手的解决方案。Gerlich说：“在我们的系统中，仅当必须让飞轮以设计转速运行时，或者发电时，电机才会工作。”另一方面，在常规飞轮系统中，电机和飞轮被牢牢地连接在一起，电机会随飞轮不停运行。这意味着必须更加频繁地维护电机。西门子飞轮系统不要求任何昂贵的特殊组件。相比而言，竞品的电机也是在真空中运行，“但在真空中运行的电机成本不菲，”Gerlich解释道。