SmartTurbine –
Windenergieanlagen der Zukunft
Komplexe Automatisierungslösung mit robuster Langlebigkeit ist unsere Domäne.
Inhalt
Turbine Automation als Bestandteil von
Bachmanns SmartTurbine-Technologie:
Ergänzung findet SmartTurbine durch:
Hardware Architektur
- Steuerungstechnik
- Multicore Technologie
- IO und Technologie - Baugruppen
Das Automatisierungsportfolio von Bachmann ist für den Einsatz in Windkraftanlagen bestens geeignet. Hohe Skalierbarkeit und Modularität der Prozessormodule (CPU´s) sowie I/O´s schaffen für jede Turbinen-Klasse die optimale Grundlage der Steuerungstechnik. Multicore-Prozessoren der neuesten Generation sind für leistungsstarke Anwendungen, wie z.B. hochdynamische Regelungsaufgaben und integriertes CMS, bestens geeignet und bieten mit mehr Performance Sicherheit und Ausbaufähigkeit für die Zukunft.
Software Architektur
- Multitasking Architektur
- Programmierung / Model based Engineering / Safety
- WTT Technologie und Architektur
Um eine effiziente Steuerung und Regelung von Windkraftanlagen zu erzielen, ist eine modulare Softwarestruktur nötig. Die Multitasking-Softwarearchitektur des Bachmann Automatisierungssystems ist, unabhängig der CPU-Leistungsklasse, DIE Basis für die Programmierung. Unterschiedlichste Technologien und Programmiersprachen wie IEC 61131-3 ,C/C++ oder Safety können, z. B. für die Betriebsführung, verwendet werden. Schnelle Reglungsprogramme und komplexe mathematische Berechnungen können direkt aus Matlab® / Simulink® (M-Target) als Softwarmodul oder Bibliothek in die Steuerung integriert werden.
Das Softwarepaket Wind Turbine Templates (WTT) bietet die Grundlage der Softwarearchitektur einer Turbine nach IEC 61400-25. Über das Konfigurieren der standardisierten Schnittstelle, wird das Gerüst der Betriebsführungssoftware automatisch generiert. Anlagenspezifische Abläufe und Algorithmen können einfach eingebracht werden. Das Standard-Interface dient somit auch als Basis für die Reglerimplementierung (M-Target) und die Generierung der Daten zur Einbindung in das SCADA-System.
Kommunikation
- OPC UA (DA/AC)
- IEC Schnittstellen (61400-25/61850)
Auch beim Thema Kommunikation setzt Bachmann auf Standards. OPC UA wird als Server- und Client auf der Steuerung unterstützt. Auch Wind Power SCADA nutzt OPC UA für die Live-Daten-Anbindung nach Datenstrukturen der IEC 61400-25.
Die vollständige Integration der gängigsten Energieprotokolle wie IEC 61850/MMS oder IEC 60870-101/-103/-104 rundet das Portfolio, besonders im Bereich der Energieerzeugung, ab.
WTT bietet neben der standardisierten Schnittstelle nach IEC 61400-25 auch die Verfügbarkeitsberechnungen nach IEC61400-26 an.
Integrated Monitoring
- Integrated Condition Monitoring
Die Zustandsüberwachung des Triebstranges, der Lager oder der Blätter einer Windkraftanlage hilft, Schäden frühzeitig zu erkennen und in planbaren Wartungsintervallen Reparaturmaßnahmen vorzunehmen.
Die volle Integration eines Condition Monitoring Systems in das Steuerungssystem der Windkraftanlage bietet darüber hinaus noch weitere Vorteile: Neben der Korrelation der Mess- und Betriebsdaten der Anlage können die Messungen auch in höchster Echtzeit in die Reglungs-algorithmen eingebunden werden und somit gilt: Lastreduzierung und Produktion statt Stillstand.
Engineering / Diagnose / Service
- Engineering Tools
- M1Service Center
- Scope
Der ganzheitliche Ansatz der Turbinenautomation steht auch beim Thema Diagnose und Service im Mittelpunkt. So bietet das Engineering Tool „Solution Center“ detaillierten Zugriff auf die Steuerung, alle Vorgänge des M1 Hardware- und Softwaresystems sowie die Programmierumgebungen.
Für die präzise Aufzeichnung und Auswertung von Daten kann das Software-Oszilloskop „M-Scope“ verwendet werden und so, besonders bei der Inbetriebnahme einer Windkraftanlage, wichtige Informationen loggen und z. B. gegen Referenzkurven auswerten.
Auch für Service/Wartung von Bestandsanlagen hat Bachmann eine maßgeschneiderte Lösung: M1 ServiceCenter.
Vorgefertigte Prozessschritte für z. B. Backup, Update oder CPU-Tausch können aus einem umfangreichen Katalog selbst zusammengestellt und programmatisch für eine Turbine oder auch für den gesamten Park gestartet werden. Ein Report am Ende des Durchlaufes dient der Qualitätssicherung.
Netzüberwachung-/schutz
- Integrierbares Netzmessmodul
- Hochgenaue Netzmessung
- Überwachung und Schutz
Über das direkt in die Steuerung integrierbare Netzmessmodul GMP232 kann die Energieeinspeisung der Turbine überwacht und gemessen werden. Das Modul bietet höchste Genauigkeit bei der Messung und Energiezählung, sowie parametrierbare Schutzfunktionen mit Abschaltrelais. Ein im Modul integrierter Echtzeit-Datenrecorder mit Ereignisprotokoll liefert im Fehlerfall die Daten für eine Analyse.
Für die Regelung verschiedener Energieerzeuger und Komponenten, die zu einem übergeordneten Kraftwerk zusammengeschlossen sind, hat Bachmann electronic den Smart Power Plant Controller (SPPC) entwickelt, welcher die entsprechenden Funktionalitäten bietet und darüber hinaus die Anforderungen der Neuauflage der VDE-AR-N 4120:2018 und der neuen VDE-AR-N 4110 vollständig erfüllt.
