Monitoring farm wiatrowych

Dynamiczny wzrost popytu na energię elektryczną wprowadził zapotrzebowanie na nowe źródła dostarczania energii. Wzrasta popularność odnawialnych źródeł energii, których zaletami są:

•     niski koszt generowania
•     niski stopień zanieczyszczenia środowiska.

Jedną z coraz bardziej popularnych, ekologicznych form dostarczania energii elektrycznej są farmy wiatrowe. Platforma iMod znajduje szerokie zastosowanie w monitorowaniu oraz zarządzaniu wydajnością pojedynczych turbin wiatrowych oraz całych farm wiatrowych.
Farmy wiatrowe są umiejscowione na otwartym terenie i  zamieniają energię kinetyczną wiatru na pracę mechaniczną, która zamieniana jest na energię elektryczną za pomocą generatora. Farmy wiatrowe budowane są zarówno na lądzie, jak i na morzu – te drugie z racji mocnych wiatrów są w stanie wytworzyć większą ilość energii elektrycznej w krótszym czasie.

Wykorzystując urządzenie iMod, nadzorca systemu ma możliwość podglądu oraz archiwizowania aktualnych i rzeczywistych danych dotyczących:

•     wydajności
•     parametrów pracy generatorów
•     parametrów eksploatacyjnych
•     efektywności energetycznej

Komputer przemysłowy iMod daje możliwość zapisu danych w wewnętrznej pamięci, na karcie SD lub do bazy danych (na urządzeniu lub zewnętrznej) – użytkownik może monitorować parametry turbin wiatrowych na bieżąco (lub regularnie i okresowo). Dane mogą być wysyłane drogą radiową, z wykorzystaniem zewnętrznych modemów radiowych lub bezpośrednio za pomocą wbudowanego modemu GPRS/3G.

W przypadku farm wiatrowych o dużym zagęszczeniu turbin wiatrowych, najlepszym rozwiązaniem może być wykorzystanie technologii ZigBee – sieć ta zapewnia niskie zużycie energii oraz umożliwia przesyłanie informacji na duże odległości. Topologia sieci jest idealna dla tego typu rozwiązań – każdy z komputerów przemysłowych iMod z wbudowanym modemem ZigBee pracuje jako odbiornik i nadajnik przesyłający informacje dalej, aż do centralnego punktu systemu.

Wykorzystanie baz danych SQL oraz wbudowany serwer Apache daje możliwość tworzenia dedykowanych stron internetowych. Dzięki wykorzystaniu technologi transmisji danych przy wykorzystaniu sieci 3G oraz protokołu TCP/IP, administrator systemu jest w stanie kontrolować wszystkie parametry pracy turbiny z poziomu dowolnej przeglądarki internetowej w czasie rzeczywistym.

Usługa iModCloud służy do zarządzania urządzeniami przez Internet – umożliwia dostęp do dowolnych parametrów wybranych urządzeń. Rozwiazanie iModCloud działa w oparciu o sieci VPN – zwiększa poziom bezpieczeństwa przesyłanych danych. Przy pomocy iModCloud, użytkownik może zarządzać dowolną ilością urządzeń, rozproszonych na dowolnym obszarze w taki sposób jakby znajdowały się w jednej sieci. Dzięki temu, zmiana parametrów pracy wszystkich turbin (np. odłączenie w przypadku zbliżającego się huraganu) może odbyć się przy pomocy jednego kliknięcia z poziomu dowolnego urządzenia z dostępem do Internetu – np. smartfon lub tablet.

Na podstawie analizy zebranych danych, urządzenie iMod zoptymalizuje pracę całego układu turbiny w taki sposób, aby osiągnąć jak największą wydajność. Przykładem może być sterowanie serwomechanizmem kierunkowania i odchylenia elektrowni w zależności od kierunku wiatru. Logika takiego układu może być z powodzeniem zaimplementowana przy wykorzystaniu funkcjonalności PLC oraz odpowiednio dobranymi czujnikami, podłączonymi do modułu iMod. Pozwala to zwiększyć wydajność oraz efektywność elektryczną turbiny.

Ważnym elementem pracy farm wiatrowych jest alarmowanie o błędach oraz o miejscach ich występowania – ma to szczególnie znaczenie w rozległych farmach wiatrowych. Wbudowany moduł GPS umożliwia wysyłanie informacji alarmowych wraz z dokładną lokalizacją usterki. Powiadomienia mogą być wysłane do wcześniej zdefiniowanych odbiorców przy pomocy SMS lub email – takie rozwiązanie skraca do minimum czas potrzebny na przywrócenie poprawnego działania systemu.

Można przewidzieć wiele czynników obniżających wydajność – pozwala to na zmniejszenie strat. Moduł iMod umożliwia optymalizację kosztów i zwiększa wydajność wiatraka. Użytkownik platformy iMod posiada całkowitą kontrolę nad systemem.