【应用】万可控制器使风力发电避免鸟类撞击,自适应算法使风力涡轮机制造商能够快速、灵活且轻松应对不断变化的条件

2020-12-07 WAGO
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风电运营商的目标是优化停机时间并增加收益。然而,天空中有飞行类动物出没的地方便存在造成昂贵停机时间的风险——为此,Senvion正在考虑做出改变。在万可的帮助下,风力涡轮机制造商为运营商应对“蝙蝠保护”等变化情况提供了更具灵活性的选择。日期、风速和温度:构成天气预报的基础信息即预示着蝙蝠的飞行计划。“这些信息对于获取可靠的蝙蝠活动情况必不可少,”WAGO万可工程师NinoFlottmann解释道。而这样做的目的又是什么呢?简而言之,即是保护动物。


森林变为风电区


背景:森林已成为风能的重要区域。然而,由于自然保护和技术水平的限制,这在风力发电之初是无法想象的。可是,能源和气候政策目标依然需要满足。这就是为什么德国约26,000台风力涡轮机中有近5%都位于森林且这一趋势正在日益增长。但是,这些风力涡轮机必须与森林“居民”共享空间。在目前高达200米的涡轮机中,机舱延伸至树荫顶部,巨大的旋转叶片在树梢上方转动。它们已深入蝙蝠的飞行领域。


蝙蝠撞击问题


“我们希望而且必须避免蝙蝠因撞击到风力涡轮机而受到伤害,”Senvion的高级SCADA工程师Jochen Poitzsch表示。他所在的公司是一家风力涡轮机制造商,已在全球安装了7,800多台近海和海上涡轮机。更何况,不仅撞击到旋转叶片会使蝙蝠致命,空气湍流也会为其带来危险。


»自适应算法能让我们快速、灵活且轻松应对不断变化的条件。«

最重要的环境保护法规《联邦排放控制法案(BImSchG)》规定——保护蝙蝠的唯一方法即是暂时关停风力涡轮机。联邦政府也在其风电条例中对这一点做出了要求。这项要求不仅适用于森林中的涡轮机,也同样适用于所有近海站点。尤其在未被森林覆盖的地区还常有普通伏翼蝠和褐色大蝙蝠出没,并且二者均为濒危物种红色名录所列及物种。“当风力涡轮机所在位置满足蝙蝠活动的特定时间和气象条件时,我们必须将其关停。但运营商的本意是减少系统停机时间。因为每千瓦 · 时对他们来说都很重要,”监控与数据采集(SCADA)专家Poitzsch解释道。


灵活算法取代传感器


借助万可控制器,这一区域的问题可迎刃而解:不同于常规情况下总是在蝙蝠出没的特定时间段将风力涡轮机置于停机状态,万可可编程逻辑控制器(PLC)可根据不同站点调整关停时间,从而使整个系统得以优化。

迫于实际情况,我们需要外部控制器对这一问题进行处理。“法律法规持续完善,要求也不断变化且因各州而异,”Jochen Poitzsch解释说。替代方案即是对风力发电机的SCADA控制器进行更新,以应对各种要求的变化— —而Senvion认为这极其耗时。


因此,改善后的全新解决方案为:“关停决定将不再基于检测蝙蝠出现情况的昂贵传感器,”万可工程师Nino Flottmann解释道。而是基于将众多科学性决定因素纳入考虑之中的灵活算法,这些因素包括日出及日落、温度、风速和降水等,并可追溯至WINDBAT研究机构。


该机构对近海风力涡轮机发生蝙蝠碰撞的风险进行了研究。作为其科学研究的一部分,研究小组还开发了“ProBat”软件工具。该工具一方面可用来计算适于风力涡轮机的蝙蝠友好型操作算法,另一方面也为Senvion的解决方案奠定了基础。“然后,我们即可直接运用来自风力涡轮机SCADA系统的本地气象数据,”Flottmann补充说道。


而这要归功于万可PLC的开放式接口。NinoFlottmann通过Web界面对所有其他数据进行了参数化。如果所有关停条件都满足,则风力涡轮机的SCADA系统将会收到万可控制器的停止命令,紧接着转子也会停止转动。


所有关停及系统当前状态信息均存储于文件中,并按月发送至发电厂运营商。系统状态也可通过简单网络管理协议(SNMP)随时查询。


如果法律要求发生变化,运营商还可在不花费大量时间和精力的情况下将控制器保持在最新状态:运营商在算法中相应更改默认值,并将文件存储在SD卡上或在线存储。之后,一旦数据加载至万可控制器,新的数值就会自动应用。


优化停机时间


Senvion现在已为德国境内约100台风力发电机配备了更灵活的控制器。不过,该项目并未止步于此。首先,这一应用目前正在迈向国际化并在为欧洲范围内的推广做准备。其次,该技术解决方案还可将应用范围从蝙蝠扩展至鸟类保护。


虽然很难确定该控制器每年能够为风力涡轮机提高多少回报率。“但值得肯定是,停机时间已经得到优化,”Jochen Poitzsch总结道,因为自适应算法使风力涡轮机制造商能够快速、灵活且轻松应对不断变化的条件。


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测试报告  -  WAGO  - 2020-October-29 PDF 英文 下载 查看更多版本

0750-xxxx/0040-xxxx PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLERS AND I/O SYSTEM TYPE APPROVAL CERTIFICATE(TE/2215/880590/18)

型号- 0750-0601/0040-0000,0750-0616/0040-0000,0750-0484/0040-0000,0750-0508/0040-0000,0750-0838/0040-0000,0750-0469/0040-0000,0750-0431/0040-0000,0750-0880/0040-0001,0750-0535/0040-0000,0750-0495/0040-0000,0750-XXXX/0040-XXXX,0750-0880/0040-0000,0750-0495/0040-0001,0750-0495/0040-0002,0750-0457/0040-0000,0750-8202/0040-0001,0750-0481/0040-0000,0750-8202/0040-0000,0750-0557/0040-0000,0750-1606/0040-0000,0750-0338/0040-0000,0750-0427/0040-0000,0750-0492/0040-0001,0750-0612/0040-0000,0750-0600/0040-0000,0750-0404/0040-0003,0750-0517/0040-0000,0750-0455/0040-0000,0750-0464/0040-0000,0750-0483/0040-0000,0750-0468/0040-0000,0750-0626/0040-0000.,0750-0407/0040-0000,0750-0613/0040-0000,0750-0658/0040-0000,0750-0439/0040-0000,0750-1416/0040-0000,0750-0633/0040-0000,0750-0652/0040-0000,0750-0614/0040-0000,0750-0352/0040-0000,0750-1405/0040-0000,0750-0563/0040-0000,0750-0429/0040-0001,0750-0430/0040-0000,0750-0610/0040-0000,0750-0606/0040-0000,0750-0559/0040-0000,0750-0333/0040-0000,0750-0486/0040-0000,0750-8206/0040-0001,0750-1515/0040-0000,0750-8206/0040-0000,0750-1415/0040-0000,0750-0602/0040-0000,0750-0624/0040-0001,0750-1605/0040-0000,0750-0624/0040-0000,0750-0537/0040-0000,0750-0630/0040-0001,0750-0585/0040-0000,0750-0637/0040-0001,0750-0453/0040-0000

测试报告  -  WAGO  - 2018-10-12 PDF 英文 下载

Programmable Logic Controller UL CERTIFICATE OF COMPLIANCE (E175199)

型号- 787-2861,787-2861/0050-0000,787-2861/0100-0000,787-2861/0200-0000,787-2861/0400-0000,787-2861/0600-0000,787-2861/0800-0000,787-2861/010

测试报告  -  WAGO  - 2020-JANUARY-20 PDF 英文 下载

【视频】WAGO电气自动化产品,可兼容各类主流通讯协议,可广泛应用于工业物联现场

型号- 750-8213,750-8212,750-8211,750-8210,PFC200,750-8212/040-010,750-8208,750-8215,CC100,750-8214

商品及供应商介绍  -  WAGO PPTX 中文 下载

电动公交车充电站,为二次电池注入新生命力

万可PFC200可编程逻辑控制器(PLC)采用开放式以及简便的设计,可以使用C++、Python或NodeRed等开放式编程语言,一个用于退役汽车的复杂电池和能量管理系统,通过万可自动化技术实现了完美的平衡和广泛的互连。

原厂动态    发布时间 : 2021-12-09

用户指南  -  WAGO  - Version 1.0  - 2019/11/15 PDF 英文 下载

WAGO新推出电网网关应用程序,结合可编程逻辑控制器PFC200,助力提升网络管理与运行

WAGO电网网关应用程序是一个只需通过简单的参数设置即可便捷地在变电站中运行小型远程控制系统的应用程序;第二代可编程逻辑控制器PFC200(PLC)分散处理测量数据的存储、传输以及可视化;可帮助配电网运营商改进网络管理和运行。

原厂动态    发布时间 : 2022-06-03

测试报告  -  WAGO  - 2019-04-11 PDF 英文 下载

【应用】瑞士联邦铁路火车站的控制与故障警报系统采用万可自动化控制技术,高度标准化加快启动过程

瑞士联邦铁路火车站的控制与故障警报系统采用万可自动化控制技术,通过在万可Web服务器上进行配置,实现高度标准化。两种类型的标准化万可控制器分别适于60个和200个数据点,加快启动过程。

应用方案    发布时间 : 2022-01-23

【应用】万可自动化技术为E-BUS充电站二次电池注入生命力,实现优秀平衡和广泛互连

多特蒙德工程公司为能源供应商RheinEnergie AG和科隆交通管理局实施的电动公交车充电站提供能量来源,包括有轨电车的制动能量。值得关注的是,一个用于退役汽车的复杂电池和能量管理系统,通过万可自动化技术实现了完美的平衡和广泛的互连。

应用方案    发布时间 : 2021-12-11

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压力传感器定制

可定制板装式压力传感器支持产品量程从5inch水柱到100 psi气压;数字输出压力传感器压力范围0.5~60inH2O,温度补偿范围-20~85ºС;模拟和数字低压传感器可以直接与微控制器通信,具备多种小型SIP和DIP封装可选择。

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VC均温板散热器定制

可来图定制均温板VC尺寸50*50mm~600*600 mm,厚度1mm~10mm,最薄0.3mm。当量导热系数可达10000W/M·K,散热量可达10KW, 功率密度可达50W/cm²。项目单次采购额需满足1万元以上,或年需求5万元以上。

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