Konwertery energii wiatrowej

Turbina wiatrowa jest jak mała, zautomatyzowana fabryka z zaawansowanym systemem sterowania. Główny system sterowania musi komunikować się z systemami operacyjnymi turbiny, takimi jak systemy Yaw i Pitch, aby zrealizować wydajną transformację wiatru w energię elektryczną. Jedną z najważniejszych części turbiny jest system przetwornika prądu, który musi działać niezawodnie, aby zapewnić płynny przepływ energii elektrycznej. Dzięki wbudowanym rozwiązaniom Anybus i bramkom, konwertery energii wiatrowej mogą być płynnie podłączone do głównego systemu sterowania.


Nasze turbiny wiatrowe są najczęściej instalowane w trudnych warunkach, takich jak wysokie góry z dala od najbliższego miasta. Musimy upewnić się, że systemy działają płynnie i niezawodnie, ponieważ awaria lub wyłączenie powoduje ogromne straty. Wysoka wydajność i stabilność produktów Anybus w trudnych warunkach oraz doskonała obsługa zespołu HMS sprawiają, że czujemy się bezpiecznie".

Jak działa energia wiatrowa

Turbina wiatrowa wykorzystuje wiatr do obracania łopat wirnika wiatraka, przekształcając energię wiatru w energię mechaniczną. Energia mechaniczna jest następnie przekształcana w energię elektryczną przez generator w gondoli. Napięcie generowane przez turbinę wiatrową wynosi 690 V AC po stronie konwertera, które jest zwiększane do 35 kV przez transformator obok wieży. Połączona moc z kilku turbin wiatrowych jest zbierana w przewód zbiorczy i przesyłana do podstacji za pośrednictwem napowietrznej linii przesyłowej. Podstacja przetwarza napięcie na 110 kV lub wyższe i dostarcza je do sieci energetycznej.

Rola konwertera energii wiatrowej

Przetwornice energii wiatrowej są używane głównie razem z generatorami. Ich główną funkcją jest osiągnięcie takiej samej amplitudy, częstotliwości i fazy napięcia wyjściowego na stojanie (nieporuszającej się) sekcji generatora, jak w sieci energetycznej. Celem jest osiągnięcie VSCF (Variable Speed Constant Frequency), uzyskanie najlepszej wydajności i jakości wytwarzania energii, a tym samym poprawa efektywności energetycznej. W związku z tym sterownik wewnątrz konwertera musi komunikować się z głównym sterownikiem oraz szybko i bezpiecznie wysyłać dane do jego zespołu prądotwórczego, aby mógł on na czas ustawić polecenie sterujące dla konwertera.

Rozwiązanie - Anybus Wireless Bolt

Po porównaniu i przetestowaniu kilku różnych rozwiązań, klient ostatecznie wybrał produkt Anybus Wireless firmy HMS. Zainstalowano Anybus Wireless Bolt na każdym RGV, wraz z pokładowym sterownikiem PLC. Anybus Wireless Bolt jest podłączony do PLC za pomocą kabla Ethernet, a następnie połączony z punktami dostępowymi przez WiFi. Punkty dostępowe komunikują się z głównym sterownikiem PLC, umożliwiając sterowanie oświetleniem scenicznym.

Firma korzysta z rozwiązań Anybus, aby uzyskać płynną komunikację z głównym systemem sterowania PLC.

Problem

"Większość naszych konwerterów wykorzystuje interfejsy CAN lub CANopen. Jeśli główny sterownik również wykorzystuje CAN/CANopen do komunikacji, nie stanowi to problemu, ale wiele głównych sterowników pochodzi od Siemensa i wykorzystuje PROFIBUS DP lub PROFINET do komunikacji, co stanowi problem" - wspomina klient.

"Jeśli mielibyśmy opracować różne protokoły jeden po drugim z dedykowanymi chipami lub stosami protokołów, zajęłoby to dużo czasu, a ponadto musimy zwrócić uwagę na ryzyko związane z badaniami i rozwojem, testami i certyfikacją, nie wspominając o tym, że ludzie przyzwyczajają się do stabilnego działania naszych produktów w terenie, więc naprawdę nie chcemy wprowadzać żadnych zmian w obecnym sprzęcie i oprogramowaniu konwerterów".

Rozwiązanie

Po kompleksowym porównaniu, producent konwerterów wybrał Anybus od HMS. Oferta Anybus obejmuje zarówno produkty wbudowane typu plug-and-play, jak i samodzielne bramy i zapewnia klientowi elastyczny wybór w celu uzyskania płynnej komunikacji z głównym systemem sterowania PLC.

"Nasze turbiny wiatrowe są w większości instalowane w trudnych warunkach, takich jak wysokie góry z dala od najbliższego miasta. Musimy mieć pewność, że systemy działają płynnie i niezawodnie, ponieważ awaria lub wyłączenie powoduje ogromne straty. Wysoka wydajność i stabilność produktów Anybus w trudnych warunkach oraz doskonała obsługa zespołu HMS sprawiają, że czujemy się bezpiecznie". "

Połączenie produktów Anybus w celu rozwiązania problemu komunikacji konwertera energii wiatrowej: Anybus Embedded i Anybus Gateways.

Rozwiązania wbudowane i bramy

Przetwornice energii wiatrowej klienta wykorzystywały tysiące wbudowanych modułów Anybus i bramek Anybus Communicator. Teraz wybrali również wbudowane chipy Anybus (C40) jako kluczowe rozwiązanie komunikacyjne w swoich napędach. Obecnie produkty te są już dostępne na rynku i nadal rozwijają się w szybkim tempie. Moduł Anybus CompactCom M40 to interfejs sieciowy typu plug-and-play. Zbudowany jest na procesorze sieciowym Anybus NP40 z obsługą wielu protokołów. Poprzez UART, SPI lub port równoległy, MCU klienta może szybko zintegrować moduł M40. Złącze CompactFlash i instalacja śrubowa sprawiają, że wymiana modułów jest solidna i łatwa.

Anybus Communicator to samodzielna bramka i produkt do konwersji protokołów do montażu na szynie DIN. Umożliwia on urządzeniom przemysłowym podłączenie do sieci PROFIBUS lub PROFINET i komunikację z głównym sterownikiem. Konfiguracja jest łatwa i nie wymaga żadnych zmian w istniejącym sprzęcie i oprogramowaniu.