除了滿足這些技術(shù)要求之外，我們作為一個創(chuàng)新的小型私營公司還曾不得不在短時期內(nèi)憑借幾個工程師之力開發(fā)和部署了我們的控制系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，我們設(shè)計(jì)了一個含有集中測量單元的分布式能源存儲系統(tǒng)，測量單元包含一個主控制器和多個配備遠(yuǎn)程控制器節(jié)點(diǎn)的分布式逆變器/電池組。主控制器端是通過NIPXI控制器和多個R系列現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)以及擴(kuò)展C系列模塊實(shí)現(xiàn)的。PXI系統(tǒng)測量電網(wǎng)電能，運(yùn)行算法以確定電池一體成型電感器制作組輸入輸出的能量流，并向分布式節(jié)點(diǎn)發(fā)送命令。它還將操作數(shù)據(jù)傳輸至主機(jī)托管的服務(wù)器，服務(wù)器將收到的數(shù)據(jù)記錄在SQL數(shù)據(jù)庫中，可以通過Web服務(wù)器進(jìn)行本地和遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)訪問。PXI系統(tǒng)發(fā)送控制命令，并與分布式逆變器/電池組交換實(shí)時數(shù)據(jù)。

通過增加更多的逆變器/電池系統(tǒng)，我們可以將裝置規(guī)模從500kW擴(kuò)大至幾兆瓦。控制系統(tǒng)反映了這種可擴(kuò)性并且每個逆變器都有一個嵌入式NISingle-BoardRIO控制器。NISingle-BoardRIO控制器可通過以太網(wǎng)和自定義光纖連接與PXI系統(tǒng)進(jìn)行通信。以太網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP）用于大容電感器廠家量數(shù)據(jù)命令，而自定義光纖連接用于PXI機(jī)箱中FPGAR系列模塊和NISingle-BoardRIO控制器上FPGA之間嚴(yán)格時序的直接通信。FPGA接口開放性的特點(diǎn)，幫助我們創(chuàng)建了這個自定義且高性能實(shí)時通信鏈接，從而實(shí)現(xiàn)了分布式實(shí)時閉環(huán)控制。

每個NISingle-BoardRIO與一個完整的四象限變頻器相連，同步傳輸有功功率（瓦）和無功功率電感（伏安反應(yīng)，或者‘VARs’），從而使DPR同時提供多種服務(wù)。當(dāng)電網(wǎng)中斷時，這些電力電子技術(shù)仍舊可以保持活躍，使低電壓和零電壓得以通過。變頻器可在不到15微秒的時間內(nèi)寄存命令，并在不到1毫秒的時間內(nèi)響應(yīng)該命令。DPR可以在不到一秒鐘的時間內(nèi)從完全額定充電（+MVA）狀態(tài)調(diào)整至完全額定放電（-MVA）狀態(tài)來響應(yīng)控制信號。NISingle-BoardRIO還與一個電池健康系統(tǒng)進(jìn)行集成，該系統(tǒng)用于監(jiān)控每個電池的充電狀態(tài)，運(yùn)行分布式保護(hù)算法來管理電池。

憑借NI硬件和LabVIEW系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件，對于FPGA和實(shí)時目標(biāo)到用于用戶界面和診斷的PC，我們只需使用一個集成開發(fā)環(huán)境。NI圖形化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法幫助我們專注于我們的應(yīng)用程序，而不是糾纏于底層的語法和實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。憑借高生產(chǎn)率的工具、快速原型設(shè)計(jì)和重復(fù)開發(fā)的能力，我們的軟件投資只需要兩人年工作量就部署完成了復(fù)雜、可靠的系統(tǒng)，而如果使用ANSIC完成這些，我們估計(jì)需要一個團(tuán)隊(duì)10年或更多的時間。我們憑借LabVIEW和NI嵌入式硬件建立了一個強(qiáng)大的系統(tǒng)，以滿足當(dāng)今綠色能源的迫切需要。