Windenergieanlagen Service Portal auf Basis von Simatic WinCC Open Architecture

Innovatives Serviceportal Simatic WinCC Open Architecture
Innovatives Serviceportal Simatic WinCC Open Architecture

(WK-intern) – Nachhaltiges Windenergiemanagement

Siemens hat für das Betriebsmanagement von Windenergieanlagen und Windparks ein Windenergieanlagen Service Portal auf Basis von Simatic WinCC Open Architecture entwickelt. Besucher der HUSUM WindEnergy konnten sich vom 18. – 22. September 2012 in Halle 1 am Stand F19 über das neue Siemens-Angebot informieren.

Um Ausfallzeiten an wind- und energieertragsreichen Tagen zu vermeiden und notwendige Service-Einsätze an den Schwachwindtagen zu planen, benötigen Betriebsführung und Anlagenservice zu jeder Zeit einen aktuellen Überblick über den Zustand ihrer Anlagen sowie vollen Zugriff auf alle Maschinendaten. Dazu gehören die Koordination des Servicepersonals, zum Beispiel Anfahrzeiten und Fuhrparkmanagement insbesondere bei Offshore Anlagen, Wetterverhältnisse und Ersatzteilmanagement. Auf Basis des offenen Scada-Systems Simatic WinCC Open Architecture werden Daten in hoher Auflösung auf den Turbinen oder Windparks erfasst und lokal gespeichert. Sie stehen dann dem entfernten „Service-Leitstand on demand“ für umfangreiche Auswertungen zur Verfügung. Das Besondere ist die integrierte Architektur bei dem vor Ort und in der Zentrale das gleiche Softwarepaket läuft und die verteilten Anlagendatenbanken zu einer einzigen virtuellen Datenbank zusammengeführt werden. Dieser Ansatz ermöglich es, große Datenmengen vieler Anlagen über Netze mit begrenzter Bandbreite der Service Zentrale in einer Applikation für alle notwendigen Auswertungen in beliebiger Qualität bereitzustellen. Uwe Hünichen, vom Center of Competence WinCC Open Architecture in Deutschland: „In Zusammenarbeit mit Windturbinen-Hersteller und Windparkbetreiber haben wir eine nachhaltige Lösung entwickelt, die jenen Anforderungen räumlich weit verteilter Windenergieanlagen entspricht. Damit haben wir eine klare Antwort auf die vielen Anfragen gegeben, die im Rahmen der letzten Husum Wind an uns herangetragen wurden.“

Durch die durchgängige Architektur und Kommunikation sowie den Einsatz von Langzeitdatenbanken auf Turbinen- oder Parkebene kann der Servicetechniker über eine zentrale Applikation in der Leitwarte auf alle Sekundendaten aller angeschlossenen Turbinen zugreifen und auch beliebige Vergleiche auswerten. Ein separates Einwählen auf der Turbine entfällt genauso wie der Wechsel der Applikation. Trotzdem erhält der Service zur Störungsanalyse ohne Einschränkung Zugriff auf alle Onlinedaten, Alarme und Historien. Ein intelligentes Datenmanagement sorgt dabei auch bei schmalbandigen Verbindungen für uneingeschränkten Datenzugriff.

Das Windenergieanlagen Service Portal zeichnet sich als offene, anpassbare Scada-Lösung mit vielfältigen Funktionen und Schnittstellen zur Integration unterschiedlichster Anlagen und Gewerke aus. Es verfügt zum Beispiel über eine Plug-and-Play-Konfiguration zum Aufschalten neuer Turbinen/Parks auf die Zentrale. Die gesicherte, eventorientierte, verschlüsselbare und durchgängige Kommunikation stellt die Datenkonsistenz von relevanten Daten in der Zentrale auch bei Verbindungsausfällen sicher. Unterschiedliche User-Rollen sind vordefiniert – von Betriebspersonal bis Herstellerservice. Der IEC 61400-25 basierte Anlagenbaum ist für rund 1.500 Einzelinformationen pro Turbine vordefiniert. Das System ist für den Einsatz von RDS-PP vorbereitet und hochverfügbar – bis zur Doppelredundanz. Das Windenergieanlagen Service Portal ist webfähig mit Unterstützung auch für Mobilgeräte. Integriert ist die Stammdatenhaltung, Langzeitdatenhaltung auf Turbine und Park, Wartungsmanagement, Reporting und Lebenslaufakte. Es verfügt über eine Parkübersicht in geografischen Karten, ein Data Mining Modul zum parkübergreifenden Vergleich von Anlagendaten, eine Schnittstelle zur Energiedirektvermarktung, SNMP Netzwerküberwachung und individualisierbare grafische Anlagenbilder mit Livedaten. Das System ist beliebig skalierbar, mehrsprachig englisch und deutsch sowie auf bis zu 40 Sprachen erweiterbar, herstellerneutral sowie plattformneutral für Windows, Linux und Solaris

Das Windenergieanlagen Service Portal für Simatic WinCC Open Architecture wird aktuell als Windparkmanagement System in einem deutschen Nordsee Offshore Park und bei der neuen Turbinenserie eines deutschen Turbinenherstellers sowie eines chinesischen Windpark-Batteriespeicher Herstellers implementiert. So hat sich die PROKON Unternehmensgruppe aus Itzehoe entschieden, für das Servicemonitoring ihrer neuen P3000 3,0 MW Windenergieanlagen, das neue Windenergieanlagen Serviceportal als lokales Turbinen-Scada und in der Scada-Zentrale einzusetzen.

Hintergrundinformation: Seit Jahrhunderten nutzen Menschen die Windenergie für ihre Zwecke in Form von Mühlen, zur Wassergewinnung oder Bewässerung. Windenergieanlagen findet man in allen Klimazonen, auf dem Meer (Offshore) sowie auf allen Kontinenten. Weltweit sind über 160.000 Megawatt Windkraftleistung installiert, womit die Windenergie 2009 einen Anteil von 1,6 Prozent an der globalen Stromversorgung erreichte. Bis 2019 werden im Bericht des Weltklimarates (IPCC) 8,4 Prozent prognostiziert. Damit gewinnt die Windenergie immer mehr an Bedeutung in der regenerativen Energiegewinnung. Für Betreiber und Errichter genug Motivation, neue, entsprechend dimensionierte Turbinen auf optimalen Standorten aufzustellen. Diese Standorte befinden sich naturgemäß in sehr entlegenen Gegenden und weit voneinander entfernt. Daraus ergeben sich jede Menge Herausforderungen für die Betreiber und die Planer solche Windparks wirtschaftlich und nachhaltig zu führen. Ein Faktor ist, die Unmengen an Betriebsinformationen –pro Turbine fallen bis zu 5.000 Messwerte, Störungs- und Statusmeldungen an – sicher sowie störungsfrei zu übertragen und so für einen optimalen Anlagenservice und -betrieb zu sorgen.

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