Windenergieanlagen

Elektrotechnik für die Windturbine

20.03.12 | Redakteur: Jan Vollmuth

Windenergieanlagen effizient steuern

Auf der Automatisierungsseite stellt Siemens unter anderem Simatic-Steuerungen für die Rotorblattverstellung, Gondelnachführung, Aufnahme der Windmessdaten und Gesamtsteuerung des Windparks vor.

Hierzu gehört ebenfalls die dezentrale Automatisierungstechnik der Reihe Simatic ET200, die mit Schutzarten bis IP65/67 bei Temperaturen bis minus 40 Grad eingesetzt werden kann. Auch salznebelfeste Varianten für den Offshore-Bereich sind erhältlich. Die vorgestellten Visualisierungssysteme sind rüttel- und stoßfest, salzwasser- und temperaturbeständig.

Ebenso unter extremen Bedingungen arbeiten die Drahtlos-Kommunikationssysteme der Scalance-Familie, mit denen sich selbst große und weit verteilte Windparks vernetzen lassen.

Mit der Simatic Wind Library ist auf dem Siemens-Messestand zudem ein komplettes Grundbetriebssystem für die Windenergieanlagen-Automatisierung zu finden. Es basiert auf einer Software-Bibliothek mit über 50 Funktionsbausteinen. Hier sind 80 Prozent der Funktionen wie Systemfunktionen, Pitch- und Nabensteuerung, Gondelsteuerung, Turmfunktionen, Zustandsüberwachung und physikalische Funktionen der Windenergieanlage im Hochsprachencode enthalten, was die Projektierung erheblich beschleunigt. Zudem lässt sich die Engineering-Software ohne Mehrkosten individuell an die Turbine anpassen.

Kostenorientiertes Windparkmanagement

Windparks werden als autonome Anlagen dezentral überall dort installiert, wo der benötigte „Rohstoff“ Wind in ausreichender Menge verfügbar ist, und für einen effizienten Betrieb zentral betrieben. Mit Simatic WinCC Open Architecture bietet Siemens ein SCADASystem, das sich flexibel an die spezifischen Anforderungen anpassen lässt. Der Einsatzschwerpunkt liegt auf hochverfügbaren überregional verteilten Infrastrukturanlagen. Damit ist das System auch als zentraler Leitstand für Windenergieanlagen geeignet.

Auch für Windturbinen gelten die Sicherheitsvorschriften der Maschinenrichtlinie: Windenergieanlagen bedürfen der Konformitätsbewertung, durch die der Hersteller bestätigt, dass alle zutreffenden EURichtlinien eingehalten werden. Mit Safety Integrated bietet Siemens ein umfassendes Portfolio, das alle Sicherheitsaufgaben in Windturbinen und Windparks abdeckt. Im Sinne von Totally Integrated Automation steht hierbei durchgängige Sicherheitstechnik aus einer Hand mit neuen Lösungen zur Verfügung. Dazu gehört die drahtlose fehlersichere Kommunikation über IWLAN und Profinet (PROFIsafe) ebenso wie die Standard- und fehlersichere Kommunikation über nur ein Bussystem.

Höchste Anlagenverfügbarkeit durch Condition Monitoring

Neben der Produktivität rücken bei einer Windenergieanlage auch die Lebenszykluskosten immer stärker in den Mittelpunkt. In diesem Zusammenhang ist die Sicherstellung höchster Anlagenverfügbarkeit ein zentrales Thema – überall dort, wo Windturbinen zum Einsatz kommen. Dabei spielt neben der permanenten Anlagenüberwachung die zustandsorientierte Instandhaltung eine wichtige Rolle.

Mit Siplus CMS4000 bietet Siemens ein leistungsfähiges System zur Erfassung und Auswertung von analogen und binären Signalen, bezogen auf einzelne Windturbinen oder komplexe Windparks. Dabei erfolgen Datenerfassung und -vorverarbeitung mit Interface-Nodes, die eine Aufzeichnung hochdynamischer Vorgänge durch Abtastraten von über 40 kHz ermöglichen.

Die umfassende Produkt- und Systempalette von Siemens wird schließlich durch ein weltweites Servicenetzwerk ergänzt. Das Standardangebot umfasst unter anderem Fernwartung, Instandhaltung und Online-Support. Die lokale Unterstützung durch Wind-Support- Center ist ebenso Teil des Serviceangebots wie die Anlagenoptimierung durch projektspezifische Applikationen. (jv)

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