Windenergie zukunftssicher betreiben und managen

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Einsatz des echocollects

Mit dem echocollect werden an den Einspeisepunkten ins öffentliche Netz die aktuelle Leistung, die Blindleistung und Betriebsdaten der Windenergieanlagen gemessen. Der Netzbetreiber ist dann in der Lage mit diesen Daten die erstellten Prognosen zu vergleichen und sie künftig entsprechend anzupassen. Den Service, die Prognosen zu erstellen, bietet Enertrag schon seit Jahren.

Heute gibt es konkretere Einzelinformationen, wie z.B. wie viele Anlagen prozentual gerade arbeiten, in Wartung sind, Probleme haben, oder wie hoch die Windgeschwindigkeit ist. Demnach können die erstellten Prognosen besser abgeglichen werden. Durch die umfassende Datenauswertung eröffnen sich auch viel mehr Möglichkeiten bei der Vorgehensweise.

Fünf Windfelder im Pilotprojekt

Bei dem aktuellen Pilotprojekt von fünf Windfeldern (das entspricht einer Leistung von etwa 55 MW) wird die Datenerfassung getestet und geprüft. Der nächste Schritt bei diesem Projekt ist Steuerbefehle zu den Anlagen zu senden. Mit Hilfe der Inat-Software werden die Daten kontinuierlich über einen Trigger geschrieben und auch aus der Datenbank gelesen. Es geht also nicht nur darum, die Kraftwerke zu beobachten (Monitoring), sondern auch um das ereignisbedingte Reagieren, z.B. im Falle einer Netzüberlastung. Die Windenergie lässt sich aufgrund der aktiven Blattverstellung moderner Anlagen sekundenschnell runter- bzw. hochregeln. Die Netzbetreiber wären so künftig in der Lage, die Leistung, die sie von der Netzzentrale einzelnen Windfeldern bzw. Netzknoten vorgeben könnten, einfach zu reduzieren.

„Die Vorgabe war eine schnelle und stabile Lösung. Deswegen haben wir uns für das echocollect von Inat entschieden. Diese kleine gelbe Box kann von verschiedenen Feldbussen lesen und die Verbindung zur SQL war uns auch sehr wichtig. Sie arbeitet transparent als eine Art Gateway. Hier wollten wir keine Lösung, die lange programmiert werden muss, damit sie funktioniert.“, so Jan-Erik Peters.

Anwendung

Zu einem festen Bestandteil jedes Windparks gehört ein zentraler PC z.B. ein SCADA-Server, der sämtliche Daten erfasst. Die Schwierigkeit dabei ist, dass in den Windanlagen keine Schnittstelle vorhanden ist. Hier stellen die Anlagenhersteller nichts bereit. Dadurch fällt die Möglichkeit aus, direkt aus der Steuerung zu lesen. Aus Sicherheitsgründen wird, wenn es der Anlagentyp zulässt, dem Kunden zentral eine Schnittstelle zur Verfügung gesellt. Nur die Daten dieser so genannten Kundenschnittstellen, sind offen gelegt. Die Umsetzung ist von Hersteller zu Hersteller verschieden. Die Herausforderung besteht in der großen Vielfalt an Protokollen und Feldbussen. Das Ziel für die Zukunft ist es ein einheitliches Protokoll zu erschaffen, damit die Kommunikation transparenter wird. Bereits jetzt ist durch den Einsatz des Enertrag PowerSystems die Verarbeitung der gemessenen Informationen genauer als bei anderen Dienstleistern.

Nur an dem Übergabepunkt vom Windfeld zum Netzbetreiber ist die Netzdatenerfassung sinnvoll. Hier misst ein Gerät und stellt diese Daten an einer Modbus-Schnittstelle für diesen Netzknoten zur Verfügung. Die Informationen aber waren der Enertrag zu ungenau. Die Anforderung war die Daten noch aufgeschlüsselter auszuwerten, so z.B. Mittelwerte zu bilden. Hier überzeugte echocollect durch die simple Handhabung; Das Lesen von Modbus RTU auf der einen, das Ablegen der Daten in die SQL-Datenbank auf der anderen Seite, das alles ohne aufwendig programmieren zu müssen. Die Anforderung an die gelbe Box von Inat ist es stabil, zuverlässig und autark vor Ort- draußen im Feld diese Minutenmittelwerte zu generieren und weiterzuleiten.

Bei Enertrag hat sich mittlerweile das PowerSystem etabliert, das detaillierter und konkreter ist. In das System fließen europaweit Daten von über 700 Windenergie- und Biogasanlagen ein. Die Daten werden je nach Bedarf, z.B. alle 10 Minuten erfasst, die Intervalle sind optimal, damit entsprechend reagiert werden kann. Der Netzbetreiber erhält allerdings Minutenwerte, da er damit besser rechnen kann. Wichtiger ist hier jedoch die schnellstmögliche Rückmeldung über den Zustand der Windenergie. Es interessiert den Netzbetreiber nicht, welche Anlage stillsteht, sondern nur, dass es Stillstand gibt und wie viele Anlagen betroffen sind.

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