“使用NI平臺開發的SMG系統，具有高可靠性和高兼容性，該方案實現了一個優化使用分布式能源的平臺，同時可以提高農村電力系統的性能，因此對于提升國家電力行業的技術能力至關重要。”
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?。lekhya Datta，The Energy and Resources Institute

挑戰：

對于印度國家戰略層面來說，作為高能耗的新興經濟體，加強其能源的安全性和獲取途徑，與高效率、智能化地發電同樣重要?！?/p>

解決方案：

利用最先進的電力電子設備作為驅動，同時利用基于NI CompactRIO硬件和NI LabVIEW系統設計軟件所提供的超高速數字技術進行控制，開發印度第一個智能微型電網系統（Smart mini grid，SMG），以確保整個電力系統具有更高度的靈活性、可靠性、效率及安全性?！?/p>

為了應對公用事業的變化和挑戰，在印度，許多公用事業公司正在計劃實施智能電網技術。SMG系統是智能電網中的子系統，通常被定義為智能配電網絡，在11KV以下運行，并向社區提供電力。它由各種各樣的分布式能源（Distributed energy resources，　DER）所供給，其中包括小型、傳統的發電機，例如柴油發電機，以及一系列可再生發電機，例如微型水力、風力發電機、生物發電和太陽能光伏發電等。SMG能夠連接到傳統公用電網，也能孤立存在，只為本地負載供電。SMG是一個數字信息和通信技術（Information and communication technology，　ICT）的具體應用，它采用先進的傳感、通信和控制技術，以優化發電、輸送電，并最終應用于微型電網域中。SMG提供電網的動態通信和平衡，從而減少損失并提高電網的穩定性。

SMG的優勢

SMG的優勢如下：

促進需求方面的管理和響應

減少電網斷電，并提升電網的可靠性、效率和安全性

減少碳的排放量，并最大限度地減少化石燃料的消耗

為客戶提供更好的自主權，管理他們的用電需求

TERI在SMG系統中的首創

在亞洲太平洋伙伴關系計劃的贊助下，TERI向新能源和可再生能源部門提交了一份提案，聯邦科學與工業研究組織向澳大利亞環境、水、遺產以及藝術部門聯邦提交了一份提案，意在獲得基金來開發和驗證基于分布式發電的SMG系統，以及適用于印度地區并可促進SMG在印度部署的控制技術。為了優化多種發電資源以及需要服務的不同負載，TERI設計并開發了SMG系統。該系統是在印度哈里亞納邦的TERI Retreat小區的的研究所完成的。
TERI SMG模型的特性

TERI SMG 模型包括如下特性：

集成了多個DER的輪換和預測

集中控制（智能調度控制器），實現資源優化和需求管理

起始負載的優先級排序－－總負載被分為關鍵的、主要的和次要的負載

使用LabVIEW系統設計軟件進行數據采集以及控制命令的發送和接收，從而實現集成式、高速、基于FPGA的數字化通信

通過安裝的傳感器，完成實時的數據采集以及針對多種電氣、氣象以及物理參數的監測

通過系統組件的自動連接／斷開，最小化斷電影響，并快速響應電網波動

TERI SMG系統還集成了下面的DER：

10.5 kWP太陽能光伏（基于晶體硅的太陽能模塊）系統，安裝在TERI Retreat小區北樓的屋頂

2 kWP太陽能光伏（基于晶體硅的太陽能模塊）系統，安裝在Biomass Gasifier大樓的屋頂

1 kWP基于薄膜的太陽能光伏系統，位于TERI Retreat 南樓的屋頂上

3.3 kW風力發電機（Wind turbine generator，WTG）

Biomass Gasifier 大樓中的100 kW生物氣化爐（木質的）系統

48 V，600 Ah的電池組，用于能量儲存

柴油發電機和公用電網

TERI Retreat是一個多設施復合體住宅區，裝備有許多現代的設施，其中包括會議大廳、公共及住宅場所、實驗室以及運動場。綜合設施電力需求的變化大小取決于季節、住宅樓的使用率、舉辦會議的數量以及一些其它因素。

使用CompactRIO和LabVIEW開發智能調度控制器

SMG系統背后的心臟和大腦是智能控制器，它是基于CompactRIO平臺開發的。使用NI cRIO－9022機箱與NI 9227 電流輸入模塊、NI 9225模擬輸入模塊、NI 9481繼電器模塊、NI 9211熱電偶輸入模塊、NI 9205模擬輸入模塊、以及NI 9403 雙向數字I／O系列模塊，從各種資源和控制中收集電氣信號和氣象數據。


使用NI C系列模塊進行數據記錄
表1 電氣參數的測量

使用LabVIEW平臺開發一個SMG SCADA系統

使用NI 開發者套件 開發SMG的監控和數據采集（Supervisory Control and Data Acquisition，SCADA）系統，NI 開發者套件 包括以下LabVIEW模塊：

LabVIEW數據記錄和監控（Data logging and Supervisory Control，DSC）模塊

LabVIEW Real－Time模塊

LabVIEW FPGA模塊

LabVIEW電源套件（Electrical Power Suite，EPS）

SCADA系統和智能控制器之間的通信

采用第三方GSM／GPRS SA 1802 C系列模塊，作為CompactRIO和SCADA系統之間的通信接口。從各種數據節點收集的數據通過基于Modbus協議的以太網以及基于TCP／IP協議的GSM調制解調器進行傳輸。

SMG系統的實時數據采集顯示面板

NI 開發者套件，包括LabVIEW DSC模塊、LabVIEW Real－Time模塊，　和LabVIEW FPGA模塊，用于開發SMG系統的顯示面板，該顯示面板將提供SMG系統的所有實時信息，例如：電氣、氣象參數以及每日能源消耗。SMG系統的顯示面板使用以太網（Modbus協議）與SMG SCADA系統進行通信。

SMG系統的應用

SMG系統可以應用在以下幾方面：

工業和商業綜合設施，如商場、酒店和醫院

住宅設施，例如公寓和鄉村住宅

教育機構

離網的農村和遠郊地區

電信基站

基于NI平臺開發系統的優勢

使用NI平臺開發的SMG系統，具有高可靠性和高兼容性，該方案實現了一個優化使用分布式能源的平臺，同時可以提高農村電力系統的性能，因此對于提升國家電力行業的技術能力至關重要。它可以被印度政府的旗幟項目所采用，例如Jawaharlal Nehru National Solar Mission 項目和　Rajiv Gandhi Grameen Vidyutikaran Yojana項目。該設備已經成功地委托給Farooq Abdullah博士，他是聯邦的新能源和可再生能源的部長，以及Shri Sushil Kumar Shinde，可敬的聯邦電力部長以及TERI的局長Dr.R.K.Pachauri。