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風(fēng)電運(yùn)營(yíng)商的目標(biāo)是優(yōu)化停機(jī)時(shí)間并增加收益。然而，天空中有飛行類動(dòng)物出沒的地方便存在造成昂貴停機(jī)時(shí)間的風(fēng)險(xiǎn)——為此，Senvion正在考慮做出改變。
在萬可的幫助下，風(fēng)力渦輪機(jī)制造商為運(yùn)營(yíng)商應(yīng)對(duì)“蝙蝠保護(hù)”等變化情況提供了更具靈活性的選擇。
日期、風(fēng)速和溫度：構(gòu)成天氣預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)信息即預(yù)示著蝙蝠的飛行計(jì)劃?！斑@些信息對(duì)于獲取可靠的蝙蝠活動(dòng)情況必不可少，”萬可工程師NinoFlottmann解釋道。而這樣做的目的又是什么呢?簡(jiǎn)而言之，即是保護(hù)動(dòng)物。
森林變?yōu)轱L(fēng)電區(qū)
背景：森林已成為風(fēng)能的重要區(qū)域。然而，由于自然保護(hù)和技術(shù)水平的限制，這在風(fēng)力發(fā)電之初是無法想象的。可是，能源和氣候政策目標(biāo)依然需要滿足。這就是為什么德國(guó)約26,000臺(tái)風(fēng)力渦輪機(jī)中有近5%都位于森林且這一趨勢(shì)正在日益增長(zhǎng)。
但是，這些風(fēng)力渦輪機(jī)必須與森林“居民”共享空間。在目前高達(dá)200米的渦輪機(jī)中，機(jī)艙延伸至樹蔭頂部，巨大的旋轉(zhuǎn)葉片在樹梢上方轉(zhuǎn)動(dòng)。它們已深入蝙蝠的飛行領(lǐng)域。
蝙蝠撞擊問題
“我們希望而且必須避免蝙蝠因撞擊到風(fēng)力渦輪機(jī)而受到傷害，”Senvion的高級(jí)SCADA工程師Jochen Poitzsch表示。他所在的公司是一家風(fēng)力渦輪機(jī)制造商，已在全球安裝了7,800多臺(tái)近海和海上渦輪機(jī)。更何況，不僅撞擊到旋轉(zhuǎn)葉片會(huì)使蝙蝠致命，空氣湍流也會(huì)為其帶來危險(xiǎn)。
?自適應(yīng)算法能讓我們快速、靈活且輕松應(yīng)對(duì)不斷變化的條件。?
最重要的環(huán)境保護(hù)法規(guī)《聯(lián)邦排放控制法案(BImSchG)》規(guī)定——保護(hù)蝙蝠的唯一方法即是暫時(shí)關(guān)停風(fēng)力渦輪機(jī)。
聯(lián)邦政府也在其風(fēng)電條例中對(duì)這一點(diǎn)做出了要求。這項(xiàng)要求不僅適用于森林中的渦輪機(jī)，也同樣適用于所有近海站點(diǎn)。尤其在未被森林覆蓋的地區(qū)還常有普通伏翼蝠和褐色大蝙蝠出沒，并且二者均為瀕危物種紅色名錄所列及物種。
“當(dāng)風(fēng)力渦輪機(jī)所在位置滿足蝙蝠活動(dòng)的特定時(shí)間和氣象條件時(shí)，我們必須將其關(guān)停。但運(yùn)營(yíng)商的本意是減少系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間。因?yàn)槊壳?· 時(shí)對(duì)他們來說都很重要，”監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集(SCADA)專家Poitzsch解釋道。
靈活算法取代傳感器
借助萬可控制器，這一區(qū)域的問題可迎刃而解：不同于常規(guī)情況下總是在蝙蝠出沒的特定時(shí)間段將風(fēng)力渦輪機(jī)置于停機(jī)狀態(tài)，萬可可編程邏輯控制器(PLC)可根據(jù)不同站點(diǎn)調(diào)整關(guān)停時(shí)間，從而使整個(gè)系統(tǒng)得以優(yōu)化。
迫于實(shí)際情況，我們需要外部控制器對(duì)這一問題進(jìn)行處理?！胺煞ㄒ?guī)持續(xù)完善，要求也不斷變化且因各州而異，”Jochen Poitzsch解釋說。替代方案即是對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的SCADA控制器進(jìn)行更新，以應(yīng)對(duì)各種要求的變化— —而Senvion認(rèn)為這極其耗時(shí)。
因此，改善后的全新解決方案為：“關(guān)停決定將不再基于檢測(cè)蝙蝠出現(xiàn)情況的昂貴傳感器，”萬可工程師Nino Flottmann解釋道。而是基于將眾多科學(xué)性決定因素納入考慮之中的靈活算法，這些因素包括日出及日落、溫度、風(fēng)速和降水等，并可追溯至WINDBAT研究機(jī)構(gòu)。
該機(jī)構(gòu)對(duì)近海風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)生蝙蝠碰撞的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了研究。作為其科學(xué)研究的一部分，研究小組還開發(fā)了“ProBat”軟件工具。該工具一方面可用來計(jì)算適于風(fēng)力渦輪機(jī)的蝙蝠友好型操作算法，另一方面也為Senvion的解決方案奠定了基礎(chǔ)?！叭缓螅覀兗纯芍苯舆\(yùn)用來自風(fēng)力渦輪機(jī)SCADA系統(tǒng)的本地氣象數(shù)據(jù)，”Flottmann補(bǔ)充說道。
而這要?dú)w功于萬可PLC的開放式接口。NinoFlottmann通過Web界面對(duì)所有其他數(shù)據(jù)進(jìn)行了參數(shù)化。如果所有關(guān)停條件都滿足，則風(fēng)力渦輪機(jī)的SCADA系統(tǒng)將會(huì)收到萬可控制器的停止命令，緊接著轉(zhuǎn)子也會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
所有關(guān)停及系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)信息均存儲(chǔ)于文件中，并按月發(fā)送至發(fā)電廠運(yùn)營(yíng)商。系統(tǒng)狀態(tài)也可通過簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)隨時(shí)查詢。
如果法律要求發(fā)生變化，運(yùn)營(yíng)商還可在不花費(fèi)大量時(shí)間和精力的情況下將控制器保持在最新狀態(tài)：運(yùn)營(yíng)商在算法中相應(yīng)更改默認(rèn)值，并將文件存儲(chǔ)在SD卡上或在線存儲(chǔ)。之后，一旦數(shù)據(jù)加載至萬可控制器，新的數(shù)值就會(huì)自動(dòng)應(yīng)用。
優(yōu)化停機(jī)時(shí)間
Senvion現(xiàn)在已為德國(guó)境內(nèi)約100臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)配備了更靈活的控制器。不過，該項(xiàng)目并未止步于此。首先，這一應(yīng)用目前正在邁向國(guó)際化并在為歐洲范圍內(nèi)的推廣做準(zhǔn)備。其次，該技術(shù)解決方案還可將應(yīng)用范圍從蝙蝠擴(kuò)展至鳥類保護(hù)。
ECB-640
RUBY-9715VG2AR-N
ACS I-LACS
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PCI-1723
MATRIX V1000
1492-RIFM40F-FS120A-4 Connection Products
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軟啟動(dòng)器 3RW30472BB04
ABICTDE0000/DVN 10.5 inch Color TFT/ TCP Label/ 24VDC/ with DeviceNet/ UL/ cUL/ CE/ UL1604
GC646PCMS10 GlobalCare Complete for Change Management Electronic Signature Module 10 Pack
HE697THM160 Series 90-70 Thermocouple Input Module, 16 Channel
IC630MDL375RR 115/230Vac Output Module (16 points)
IC647HSTSS75KM Historian Standard Server 75000 Points (M4 Key)
IC660BLD021 Cover w/Label for IC660BBD021
IC695CBL001 Energy Pack Cable, 3 ft. (0.91m)
IC756WET100E-23 Custom Editor Toolkit, English, Version 2.3
CompactLogix System 1769-CRL3 3.28 FT (1M) RIGHT-TO-LEFT BUS EXPANSION CABLE
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Distributed I/O D1794-6.5.7 FLEX I/O THERM'CPL/MILLV'T MOD.1794-IT8 USR MANUAL
Operator Interface 2711P-T6M8D PV PLUS 600 GRAYSCALE, TOUCH, DH+, DC PS
Support 6411-SDSCR 6411-SDSC SOFTWARE SUPPORT REINSTATEMENT
Support 9358-PLTM2200S SUPT RENEWAL CONTRACT FOR 9358PLTM2200ENE
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RSI Software Products 9301-2SE2200FRE RSVIEW32 WORKS 300 (FRENCH)
RSI Software Products 9701-VWSB000DEU3 RSV SE STATION 250 - UNLTD DISP UPGRADE (GERMAN)
RSI Software Products 9399-APSUM APS USER MANUAL FOR REL. 6.01
Motion Control 2098-IPD-010 DRIVE, 5A/15A, ULTRA5000
ABKSTDN0000/ABR 6" Color STN, TCP Label, 24Vdc, with AB Remote I/O,UL,cUL,CE,UL1604
IC300ACM200 Power Control Smart Stack. Input Range 120 three-phase Wye, 208V line to line
IC752DPJ000RR Datapanel J+, 256x64 LCD with EL backlight. Various sizes of text, bitmaps, bar graphs, real time clock. Includes an integrated keypad for data entry. No touch capability.
MTR-3S34-G-R-0-E-S MTR series servo motor with resolver and shaft seal
ZA06B-6073-K216 Alpha i-series CX8/CX9 dynamic brake module interface connector kit
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AR22FOR-11G(R,Y,B,W) 按鈕開關(guān) 1開1閉
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GP647IFPLSRUNLMT GCP iFIX Plus SCADA Unlmt Srv
IC600BF945RR 20K ASCII/Basic Module
IC647HSTCR75KM Collector Redundancy Option for Historian - Standard Server 75000 Points (M4 Key)
IC647TRT050 CIMPLICITY HMI Server 50 I/O Runtime System
IC693PWR321 Power Supply, 120/240 Vac, 125 Vdc, Standard, Battery not included. B attery is now included in the CPU backplane box.
IC756MDV001K-97 DV Development - Alpha OpenVMS Addt'l User, Korean, Version 9.7
MicroLogix 1000/1761 System 1761-HHP-B30 HAND HELD PROGRAMMER FOR MICROLOGIX 1000
PLC-5/1771 System 1771-NC6 HIGH RESOLUTION ISOLATED ANALOG SERIES CABLE
Distributed I/O 1792D-CB23 MAXUM CABLE BASE WITH 17 PIN M23 CONNECTORS
Communications 9351-OSFRT INTERCHANGE FOR DIGITAL UNIX RUNTIME
