Category: Utilities and Energy, Sustainability

AES Wind Generation

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Palm Springs, California, USA

AES, ein internationales Energieunternehmen mit Sitz in North Palm Springs, Kalifornien, verwaltet über 1.700 Megawatt Windkapazität in den USA, China und Europa. Als AES Wind Generation im Rahmen des Mountain View IV-Windenergieprojekts einen Windpark mit 49 Turbinen (jeweils ein Megawatt) initialisierte, entschied man sich für ICONICS als Überwachungssystem.

Herausforderungen

  • Dashboards müssen ohne Softwareinstallation zugänglich sein.
  • Berechnungen und Analysen mussten für alle Daten der AES-Turbinen durchgeführt werden.
  • Das System muss offene Datenprotokolle einschließlich OPC unterstützen.

Ergebnisse

  • Das erweiterte ICONICS-Aliasing ermögichte die schnelle Einrichtung von Dutzenden von Turbinen.
  • AES kann sein System intern verwalten und ändern, ohne dass ein Dritter hinzugezogen werden muss.
  • Die Grafiken von GraphWorX™64 sind erstklassig.
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Wir sind erfreut über die Fähigkeit von ICONICS, eine Lösung bereitzustellen, die ohne die Bezahlung von Beratern auf Schritt und Tritt erstellt, gewartet und gesteuert werden kann.

— Greg Howard, Systems Integration Manager | AES Wind Generation

Über AES Wind Generation

AES ist ein internationales Energieunternehmen mit Sitz in North Palm Springs, Kalifornien, das sich auf Energieerzeugung, Versorgungsunternehmen und erneuerbare Energien spezialisiert hat. Mit dem Ziel, umweltfreundlichere und nachhaltigere Möglichketen zur Energieerzeugung bereitzustllen, investiert AES als Alternative zu herkömmlichen fossilen Brennstoffen in die Erzeugung von Wasser, Wind, Sonne, Biomasse und CO2-Ausgleich. AES Wind Generation, eine Spezialabteilung von AES, untersucht die weltweiten Möglichkeiten zur Erzeugung von Windenergie auf der Grundlage von mehr als 25 Jahren Erfahrung in der Energiewirtschaft. Sie verwalten derzeit über 1.700 Megawatt Windkapazität in den USA, in China und in Europa. Im Jahr 2010 hat AES Wind Generation im Ramen des Mountain View IV-Windenergieprojekts einen Windpark mit 49 Turbinen (jeweils ein Megawatt) in Betrieb genommen und nach einem zuverlässigen SCADA- und Alamierungssystem für den Betrieb gesucht.
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Wir sind erfreut über die Fähigkeit von ICONICS, eine Lösung bereitzustellen, die ohne die Bezahlung von Beratern auf Schritt und Tritt erstellt, gewartet und gesteuert werden kann.

— Greg Howard, Systems Integration Manager | AES Wind Generation
Ein AES Turbinenbildschirm erstellt mit GENESIS64™ Ein AES Turbinenbildschirm erstellt mit GENESIS64™

Bereitgestellte ICONICS-Software

Da die 49 Windenergieanlagen (von Mitsubishi Heavy Industries gebaut) mit einer Leistung von jeweils einem Megawatt betrieben wurden, erkannte AES, dass sie ein robustes System benötigen, das Berechnungen in Echtzeit sowohl aus Benutzereingaben als auch aus Felddaten durchführen konnte. Die Energiewirtschaft befasst sich in erster Linie mit dem Status der Einheiten als Verfügbarkeitsmaß sowie mit der Validierung der erzeugten Energiemenge im Verhältnis zur Energiemenge, die anhand der vom Hersteller veröffentlichten Leistungskurve prognostiziert wurde. Nach einer umfassenden Suche nach der am besten geeigneten Software fand AES in ICONICS GENESIS64™ und Hyper Historian™ eine vollständige SCADA- und DATA Historian-Lösung, die über offene Standardprotokolle (einschließlich OPC) eine Verbindung herstellte und sowohl sofortige als auch aggregierte Daten zur Überwachung und Berichterstattung bereitstellte.
Ein AES Turbinenbildschirm erstellt mit GENESIS64™ Ein AES Turbinenbildschirm erstellt mit GENESIS64™

Projektzusammenfassung

Eine Übersicht des Windparks mit Alarmen Eine Übersicht des Windparks mit Alarmen
Die Implementierung von Windparks kann im Allgemeinen aufgrund des hohen Wiederholungsaufwands bei jeder Einheit mit identischen Ein- und Ausgängen zeitaufwändig sein. Die globalen Aliasing-Funktionen in der ICONICS-Software verschafften AES einen großen Vorteil bei der schnellen Implementierung der 49 Turbinen, sobald die erste Turbine konfiguriert war. AES brachte alle Datenquellen über verschiedene Schnittstellen wie Modbus/TPC in OPC, sodass die SCADA-Suite über eine Standardquelle verfügt. Sie beauftragten auch einen von Matrikon zu erstellenden OPC-Server mit der Konvertierung des MHI CNET-Protokolls in OPC. AES wollte etwas, das nicht direkt auf das Turbinenprotokoll programmiert war, damit der Turbinendatenprozess und der Überwachungsprozess unabhängig voneinander geändert werden konnten. Darüber hinaus musste die HMI-Oberfläche ohne Softwareinstallation auf dem Client-Computern und ohne Berechtigungsprobleme außerhalb des Portals breitgestellt werden. Mit anderen Worten: AES müsste die NT-Autorisierung nicht außerhalb ihrer Domäne freigeben, aber Kontrollbenutzer könnten weiterhin auf die Kontrollfunktionen des SCADA-Systems zugreifen. AES wollte auch ein System, das in eine virtuelle Maschinenumgebung passt, um die Sicherung und Wiederherstellung zu vereinfachen, falls ein Hardware- oder Softwarefehler auftritt. Die als Windows Presentation Foundation (WPF) -Client verfügbaren Grafiktools waren der Konkurrenz voraus und ermöglichten es AES, eine erstklassige Benutzeroberfläche aus ästetischer Sicht zu veröffentlichen. Der Hyper Historian von ICONICS verwaltet alle Daten der Turbinen des Windparks sowie die gesamten Produktionsdaten und Umspannwerksparamenter. Das ICONICS Universal Data Management, Teil von GENESIS64 Platform Services, wird verwendet, um zahlreiche Berechnungen zu erstellen, die Hyper Historian und andere Anwendungen unterstützen.
Eine Übersicht des Windparks mit Alarmen Eine Übersicht des Windparks mit Alarmen
Anzeige aller von einem MET-Tower erfassten Daten Anzeige aller von einem MET-Tower erfassten Daten

Vorteile des Systems

AES wollte den Betreibern sowohl von AES als auch von MHI Überwachung und Kontrolle bieten und aggregierte Daten für ihre Berichtsysteme bereitstellen. Mit ICONICS hat AES diese Ziele erreicht und die Entwicklungskosten auf ein Minimum reduziert, da bei einer Änderung kein Dritter hinzugezogen werden musste. Sie haben beispielsweise eine Anzeige für niedrige Windgeschwindigkeiten an der Turbinensteuerung hinzugefügt und diese in das SCADA-System integriert, kurz nachdem der Park online gestellt wurde. Dies wäre ein erheblicher Aufwand gewesen, wenn sie zu einem Entwickler zurückgekehrt wären, aber AES konnte die neue Anzeige ohne zusätzliche Kosten schnell und kostengünstig in das Überwachungssystem einbringen.
Anzeige aller von einem MET-Tower erfassten Daten Anzeige aller von einem MET-Tower erfassten Daten

Fazit

Hyper Historian verwendet ungefähr 30 Punkte pro Turbine (plus 300 Digitalpunkte) und weitere 100 Punkte von der Unterstation (plus 100 Digitalarme und -zustände) und verbindet sich indirekt mit:
  • CNET-Interface des MHI MRC (Turbinencontroller)
  • CR1000-Datenlogger für meteorologische Daten
  • DVAR-System (Modbus)
  • SEL 3530 (Echzeit-Automatisierungscontroller, der als Datenkonzentrator fungiert)

Mit dem ICONICS-System kann AES ein Datenlieferungssystem zentral verwalten, das allen Benutzern über eine Webschnittstelle zur Verfügung steht, ohne dass Software auf dem Client-Computer installiert werden muss. Darüber hinaus können sie das System vollständig intern verwalten, ohne in Zukunft von Entwicklungen oder Integratoren von Drittanbietern abhängig zu sein. AES geht davon aus, dass dies zu erheblichen Kosteneinsparungen führen wird, da Änderungen sowohl an der Turbinensteuerungslogik als auch an den Betriebssystemen und der Hardware, die in Zukunft verfügbar sind, berücksichtigt werden. Vor diesem Hintergrund sagte Greg Howard, Systemintegrationsmanager von AES: "Wir sind erfreut über die Fähigkeit von ICONICS, eine Lösung bereitzustellen, die ohne die Bezahlung von Beratern auf Schritt und Tritt erstellt, gewartet und gesteuert werden kann."