Немецкая компания SMA использует решение Bachmann для реализации скоординированного управления электролизером зеленого водорода мощностью 8 МВт

Репортаж от Wedoany，Немецкая компания SMA Solar Technology на демонстрационной электростанции по производству зеленого водорода мощностью 8 МВт применила решение для модельно-ориентированной разработки Bachmann M-Target for Simulink, реализовав эффективное скоординированное управление тремя электролизерами. Это решение позволило команде разработчиков впервые унифицированно использовать инструмент Simulink, значительно сократив цикл разработки и интеграции управляющей программы.

Зеленый водород считается ключевым элементом энергетического перехода, поскольку позволяет накапливать избыточную электроэнергию, вырабатываемую нестабильными возобновляемыми источниками, такими как ветер и солнце, в виде водорода и стабильно распределять ее по мере необходимости. Для реализации этого процесса критически важна координация работы электролизера и интеллектуальной преобразовательной системы. Компания SMA, обладающая передовыми инверторными технологиями, для удовлетворения потребностей демонстрационного проекта по зеленому водороду использовала контроллер Bachmann M200, на который были возложены задачи скоординированного управления и мониторинга состояния трех электролизеров общей установленной мощностью 8 МВт.

При разработке управляющей программы SMA выбрала новый путь. Команды инженеров по управлению и регулированию тесно сотрудничали, и все разработчики впервые использовали единый набор инженерных инструментов. Раньше инженеры по регулированию обычно использовали MATLAB/Simulink для модельной разработки регуляторов тока, после чего команда инженеров по управлению интегрировала сгенерированные библиотеки функций в систему автоматизации в соответствии со стандартом IEC61131-3. В этом пилотном проекте Simulink стал общей средой разработки и моделирования для всех разработчиков, что позволило команде сформировать единое понимание всей прикладной системы, повысить читаемость кода и снизить вероятность ошибок. Решение Bachmann M-Target for Simulink позволило SMA развертывать код непосредственно из Simulink на контроллер. Инженер по системной разработке Чокри Хальфет отметил, что это дополнительно сократило время вывода продукта на рынок.

Новая управляющая программа работает на процессоре Bachmann MC212 и внутри SMA называется «Менеджер водородной мощности» (Hydrogen Power Manager). Весь пакет прикладного программного обеспечения поддерживает два пути отладки с моделированием: проверку можно выполнить на локальной рабочей станции или на специализированном испытательном стенде на базе MATLAB/Simulink. На платформе аппаратно-программного моделирования (HIL) код был протестирован совместно с реальными инверторами SMA: сначала была проверена работа инверторов и связь с системой управления электролизером, затем оптимизированы параметры регулятора тока, чтобы каждый выпрямитель мог точно выдавать ток, необходимый соответствующему электролизеру. Здесь подтвердилось преимущество модельно-ориентированной разработки: базовое управление выпрямителем и функция регулирования тока были интегрированы в одно приложение, что снизило сложность кода и уменьшило объем работ по поиску неисправностей.

Что касается эксплуатации, обслуживания и диагностики, SMA выбрала M1 webMI pro — веб-интерфейс HMI на основе нативных веб-технологий, развернутый непосредственно на контроллере M200, который позволяет в реальном времени отслеживать состояние тока и при необходимости вмешиваться. Команда уверена, что все функции, касающиеся управления инвертором и связи с электролизером, были проверены моделированием на испытательном стенде. В процессе переноса существующей циклической программы ПЛК на язык функциональных блоков Simulink из-за особенностей системной архитектуры возникли некоторые проблемы, но они были быстро решены при поддержке Bachmann. Чокри Хальфет отметил, что все сотрудничество прошло гладко и принесло большую пользу, и следующий проект уже находится в стадии подготовки.

В системах энергоснабжения, все больше зависящих от нестабильных возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая, зеленый водород как гибкий накопитель энергии и чистое топливо рассматривается в качестве основы для создания безуглеродной промышленности. Для эффективного и экономичного производства зеленого водорода, помимо электролизера, необходима интеллектуальная система, динамически регулирующая подачу энергии на электролиз в соответствии с балансом спроса и предложения в реальном времени.

Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com