伴隨著(zhù)著(zhù)名的Alpha Ventus項目——德國首個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)的建設,一些能源公司宣布進(jìn)入了一個(gè)新紀元。所有現場(chǎng)系統包括直升機停機坪的照明設備以及相關(guān)的監控與通信系統,都必須在外海的惡劣條件下無(wú)故障運行。對于控制系統來(lái)說(shuō)這是必須達到的,然而,高可靠性不僅意味著(zhù)擁有自動(dòng)防故障的硬件系統,而且操作系統也必須滿(mǎn)足長(cháng)時(shí)間連續作業(yè)。
德國首個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)坐落在北海(距Borkum島以北45公里處),目前由DOTI公司負責建設,DOTI是由德國E.ON、EWE和瑞典Vattenfall三家能源公司組成的合資企業(yè)。在未來(lái)一年中,12臺5MW的風(fēng)機將并網(wǎng)發(fā)電,為50000戶(hù)家庭提供電力供應。根據項目進(jìn)度,在2008年9月底需要完成帶變電所的平臺系統,該平臺主要包括船舶塢站、直升機停機坪、工作間以及其他基礎設施,是Alpha Ventus海上風(fēng)電場(chǎng)的后勤中心。此平臺需要保證船只和直升機在惡劣的天氣條件下安全??慷话l(fā)生任何問(wèn)題。海上平臺高60米,在水下深度為30米,配置了極為可靠的照明系統以及災害情況下的保護和監控系統,貝加萊的系統很好的承擔起了以上的重任;基于貝加萊技術(shù)的專(zhuān)用控制系統負責采集、處理航標信號和監控設備信號,并將其傳送到位于陸地上的風(fēng)電場(chǎng)主控室。
“顯然,飛機起落跑道的航標燈必須保證無(wú)故障工作”,Klenk集團創(chuàng )始人兼Klenk-Airport-Equipment GmbH公司總經(jīng)理Peter Klenk說(shuō)道,“簡(jiǎn)單地開(kāi)啟和關(guān)閉相應的航標燈肯定是不夠的,然而這一點(diǎn)并非顯而易見(jiàn)?!?/P>
復雜的控制設備
根據不同的機場(chǎng)類(lèi)別,各地的規章和標準也是不盡相同的,目前的項目中就必須考慮到系統的測試系統,例如包括相關(guān)絕緣測試以及燈光故障測試等功能。
“控制器不僅需要控制上百個(gè)航標燈,處理眾多的信號,而且在出現報警或者緊急狀態(tài)下例如停電時(shí),能夠確保主控室在一秒內收到錯誤報告”,Peter Klenk解釋道。因此,控制器運行必須快速有效。
那么為什么不考慮標準PC來(lái)處理這樣的任務(wù)呢,Peter Klenk經(jīng)理做了如下說(shuō)明:“即使選用更高標準的工業(yè)PC也無(wú)法保證系統的可靠性,運行一段時(shí)間后,PC硬件會(huì )出現問(wèn)題或是操作系統運行更加緩慢甚至癱瘓?!边@樣的狀況,即使在保證該PC不聯(lián)接互聯(lián)網(wǎng)以及不安裝其他軟件的場(chǎng)合下,依然無(wú)法避免。
采用商用PC操作系統的風(fēng)險因素
機場(chǎng)技術(shù)專(zhuān)家對于使用冗余結構或復雜的帶RAID功能的PC服務(wù)器系統即使加上其它安全措施依然有所猶豫:“除了PC死機問(wèn)題尚待解決外,昂貴的初始成本和復雜的現場(chǎng)維護也是問(wèn)題。對于擁有足夠人員的大型機場(chǎng)來(lái)說(shuō)這也許是可行的,但是對于支線(xiàn)機場(chǎng)或海上平臺來(lái)說(shuō),在每一個(gè)配置上花費數千歐元,并且還需要配備專(zhuān)門(mén)的維護人員,這兩點(diǎn)都是無(wú)法接受的。完全的可靠性與合理的成本在這里構成了必要的評判標準?!?/P>
其結果就是,Klenk公司的專(zhuān)家們開(kāi)始為機場(chǎng)控制系統(ACS:Airport Control System)尋找可選的硬件平臺,最終采用了基于貝加萊Power Panel和X20 I/O系統的整體解決方案。Peter Klenk解釋說(shuō):“該解決方案對我們來(lái)說(shuō)非常適用——很高的可靠性,一體化的外圍設備與顯示單元(HMI)也能夠體現該方案極好的靈活性,即使現場(chǎng)配電柜距離控制中心很遠,也很容易進(jìn)行診斷或者調試。不僅貝加萊的產(chǎn)品具有極高的品質(zhì)與極佳的性?xún)r(jià)比,而且他們確實(shí)認真考慮了我們的項目需求,積極地為我們提供所需的支持,即便我們目前來(lái)說(shuō)并不屬于他們的核心客戶(hù)群?!?/P>
開(kāi)拓精神與靈活性
Alpha Ventus(海上風(fēng)場(chǎng))項目是一個(gè)具有開(kāi)創(chuàng )意義的項目;因此,要求項目中的每一個(gè)人都具有靈活機動(dòng)的特質(zhì)與奉獻精神。Peter Klenk強調:“北海石油鉆井平臺已經(jīng)裝備了直升機停機坪,但是那項技術(shù)與Alpha Ventus的項目要求還不太一樣?!?/P>
在該項目中,用來(lái)幫助船只或者直升機安全抵達的停機坪的照明和海上燈塔的控制是連續工作且不允許出錯的,每個(gè)平臺的控制器還需要受控于位于控制中心的Klenk公司的海上交通管理系統,這兩者并不是相互獨立的系統?!拔覀冊趪鴥群蛧H航空標準領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗,這有助于我們開(kāi)發(fā)自己的機場(chǎng)控制系統(ACS),”Klenk公司事業(yè)部經(jīng)理說(shuō)道。
這個(gè)海上平臺系統與石油鉆井平臺相比還有一點(diǎn)最大的不同是:無(wú)人值守;直到并網(wǎng)發(fā)電開(kāi)始,該平臺都是無(wú)人值守的,而且在以后的運行中,平臺上只部署少量的維護人員。封閉式的結構可以解決非法侵入問(wèn)題,但由于國際法要求類(lèi)似海上平臺必須提供相應的營(yíng)救通道,所以平臺結構必須是開(kāi)放式的。解決方案是:人員一旦出現在平臺上,帶運動(dòng)傳感器的訪(fǎng)問(wèn)安全系統和視頻監控系統就會(huì )發(fā)出報警,報警通過(guò)貝加萊的X20 I/O系統接收,并立即傳送到中控室的Klenk管理系統進(jìn)行分析,然后告知控制站點(diǎn)潛在的安全問(wèn)題和危險情況。僅僅這樣還是不夠的,如果平臺上供電出現問(wèn)題,例如啟用了平臺上的緊急發(fā)電機,甚至啟用內置UPS電源,或者是與控制中心通訊出現了故障,那么平臺上的現場(chǎng)控制器就會(huì )把相應的錯誤信息及時(shí)傳送到陸地上的控制中心。
基于貝加萊技術(shù)的全面解決方案
“由于平臺無(wú)人值守,因此我們還在系統中集成了一個(gè)氣象站,它可以在飛機降落前把現場(chǎng)的氣候情況以無(wú)線(xiàn)電方式自動(dòng)發(fā)送給飛行員,”P(pán)eter Klenk補充說(shuō)。除了直升機停機坪、海上航標、MET系統(氣象站)和視頻監控系統外,Klenk公司在每個(gè)平臺還配置了用于和船只與飛機進(jìn)行無(wú)線(xiàn)電通訊的通訊系統,以及專(zhuān)用的加油管道。
2009年初,當德國首個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)仍在繼續建設的時(shí)候,這個(gè)海上平臺已經(jīng)開(kāi)始發(fā)揮著(zhù)重要的作用。
“在這個(gè)項目中,我們作為合格的供應商,已經(jīng)證明了自己在導航和航空領(lǐng)域中完全可以靈活地提供完整的解決方案,”P(pán)eter Klenk自豪地說(shuō)道,“同時(shí)也為將來(lái)與貝加萊進(jìn)行更高層次的合作奠定了基礎?!?/P>