Categoria: Utilities and Energy, Sustainability

AES Wind Generation

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Palm Springs, California, Stati Uniti d'America

ICONICS ha collaborato con l'azienda AES per la generazione di energia eolica, per fornire un sistema di monitoraggio avanzato e facile da ampliare per le sue 49 turbine eoliche facenti parte del Progetto Mountain View IV Wind Energy.

Sfide

  • Accesso via Web: i cruscotti HMI dovevano essere accessibili senza installazione software
  • Monitoraggio dell'energia: i calcoli e l'analisi dovevano essere eseguiti per tutti i dati delle turbine AES
  • Connettività aperta: supporto per protocolli di dati incluso protocollo OPC

Risultati

  • Installazione rapida: l'aliasing avanzato di ICONICS ha consentito la configurazione rapida di dozzine di turbine
  • Espansione a basso costo: AES può gestire e modificare il proprio sistema internamente senza dover assumere personale esterno.
  • Grafica avanzata: la migliore interfaccia progettata grazie al WPF
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Siamo soddisfatti della capacità di ICONICS di fornire una soluzione che possa essere costruita, gestita e controllata senza dover pagare consulenti esterni.

— Greg Howard, Systems Integration Manager | AES Wind Generation

AES Wind Generation

AES è un'azienda internazionale con sede a North Palm Springs, in California, specializzata nella produzione di energia, utilities ed energia rinnovabile. Da sempre impegnata nell'offrire modi più puliti e sostenibili per creare energia, AES ha investito nei campi idroelettrico, eolico, solare, generazione di biomassa e compensazioni di carbonio come alternativa ai tradizionali combustibili fossili. AES Wind Generation, una divisione speciale di AES, esplora le diverse opportunità per la creazione di energia eolica avendo oltre 25 anni di esperienza nel settore energetico. Attualmente gestiscono oltre 1.700 megawatt di capacità eolica in tutti gli Stati Uniti, Cina ed Europa. Nel 2010, AES Wind Generation ha creato un parco eolico da 49 turbine (un megawatt ciascuna) come parte del Progetto Mountain View IV Wind Energy e ha iniziato a cercare un affidabile sistema SCADA per gestirlo.
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Siamo soddisfatti della capacità di ICONICS di fornire una soluzione che possa essere costruita, gestita e controllata senza dover pagare consulenti esterni.

— Greg Howard, Systems Integration Manager | AES Wind Generation
Vista di una turbina AES creata con GENESIS64 Vista di una turbina AES creata con GENESIS64

Il Software ICONICS

Con le 49 turbine eoliche (costruite da Mitsubishi Heavy Industries) in funzione, che generano un megawatt di energia ciascuna, AES ha capito che avevano bisogno di un sistema robusto in grado di eseguire calcoli in tempo reale provenienti sia dall'input dell'utente che dai dati del campo. L'industria energetica si occupa principalmente dello stato delle unità oltre a convalidare la quantità di energia prodotta rispetto alla quantità di energia prevista dalla curva di potenza pubblicata dal produttore. Dopo una ricerca esaustiva su quale software fosse la soluzione migliore, AES ha trovato in ICONICS GENESIS64™ e Hyper Historian™ una soluzione SCADA e di Storico Dati completa che si collegava tramite protocolli dagli standard aperti (incluso quello OPC) e forniva sia dati istantanei che aggregati per il monitoraggio e la reportistica.
Vista di una turbina AES creata con GENESIS64 Vista di una turbina AES creata con GENESIS64

Il Progetto

Una panoramica del Parco Eolico e degli Allarmi Una panoramica del Parco Eolico e degli Allarmi
I parchi eolici, in generale, possono richiedere molto tempo per essere implementati a causa dell'elevata quantità di ripetizioni coinvolte in ogni unità con input ed output identici. Le funzioni di aliasing globale nel software ICONICS hanno dato ad AES un grande vantaggio per una rapida implementazione delle 49 turbine, una volta configurata la prima turbina. AES ha portato tutte le fonti dati in OPC tramite varie interfacce, come Modbus/TCP in modo che la suite SCADA avesse una fonte dati standard. Hanno anche commissionato a Matrikon un server OPC per convertire il protocollo MHI CNET in OPC. AES desiderava qualcosa che non fosse direttamente programmato per il protocollo della turbina, in modo che il processo dei dati della turbina e il processo di monitoraggio potessero essere modificati indipendentemente. Inoltre, l'interfaccia HMI doveva essere consegnata senza l'installazione del software sui computer client e senza problemi di autorizzazione al di fuori del portale stesso. In altre parole, AES non avrebbe dovuto aver bisogno di condividere l'autorizzazione NT al di fuori del proprio dominio, ma gli utenti avrebbero comunque potuto accedere alle funzioni di controllo del sistema SCADA. AES desiderava anche un sistema che si inserisse in un ambiente di macchina virtuale per facilitare il backup e il ripristino in caso di guasti hardware o software. Gli strumenti grafici disponibili come Windows Presentation Foundation client (WPF) hanno superato la concorrenza e hanno dato ad AES la possibilità di pubblicare un'interfaccia senza precedenti anche dal punto di vista estetico. Lo storico Hyper Historian di ICONICS conserva tutti i dati dalle turbine del parco eolico, nonché i dati di produzione e i parametri della sottostazione. ICONICS Universal Data Management, facente parte di GENESIS64 Platform Services, viene utilizzato per creare numerosi calcoli che alimentano Hyper Historian e altre applicazioni.
Una panoramica del Parco Eolico e degli Allarmi Una panoramica del Parco Eolico e degli Allarmi
Schermata di tutti i dati acquisiti da Met Tower Schermata di tutti i dati acquisiti da Met Tower

Benefici del Sistema

AES stava cercando  di fare in modo che sia gli operatori di AES sia quelli di MHI potessero accedere alle funzioni di monitoraggio e controllo, oltre a fornire dati aggregati per i propri sistemi di reporting. Utilizzando ICONICS, AES ha raggiunto questi obiettivi e ha ridotto al minimo i costi di sviluppo in quanto non dovevano utilizzare terze parti ogni volta che era necessario un cambiamento. Ad esempio, hanno aggiunto un'indicazione per le basse velocità del vento al controller della turbina e l'hanno integrato nel sistema SCADA poco dopo che il parco è stato messo online. Questo sarebbe stato un costo notevole se si fossero rivolti a uno sviluppatore, ma AES è stata in grado di integrare rapidamente la nuova indicazione nel sistema di monitoraggio senza costi aggiuntivi.
Schermata di tutti i dati acquisiti da Met Tower Schermata di tutti i dati acquisiti da Met Tower

Conclusioni

Utilizzando approssimativamente 30 punti per turbina (più 300 punti digitali) e altri 100 punti dalla sottostazione (oltre a 100 allarmi e stati digitali), Hyper Historian si collega indirettamente a:
                                     • Interfaccia CNET di MHI MRC (turbina controller)
                                     • Data logger CR1000 per dati meteorologici
                                     •  Sistema DVAR (Modbus)
                                     • SEL 3530 (controller di automazione in tempo reale che funge da concentratore di dati)

Il software ICONICS consente ad AES di gestire centralmente un sistema di trasmissione dati disponibile a tutti gli utenti tramite un'interfaccia Web, senza installare software sul computer client. Inoltre, consente di mantenere il sistema completamente in-house, senza alcuna dipendenza futura dallo sviluppo o da integratori di terze parti. AES si aspetta che ciò comporti notevoli risparmi sui costi in quanto consentirà di adeguare i cambiamenti nella logica del controller della turbina e nei sistemi operativi mobili e hardware disponibili in futuro. Con questo in mente, Greg Howard, Systems Integration Manager di AES, ha dichiarato: "Siamo soddisfatti della capacità di ICONICS di fornire una soluzione che possa essere costruita, mantenuta e controllata senza pagare consulenti esterni".