Steuerung und Regelung von Windenergiesystemen - Einfuhrung in die Windenergietechnik - page 372

Anzeige- und Bedienaufgaben
Anzeige: Das SCADA-System stellt Ort, Zeit, Betriebszustände und Alarme übersichtlich dar.
Es zeigt Windgeschwindigkeit und -richtung, Rotordrehzahl und weitere WEA-Kenngrößen
wie Leistung und Energie an.
Visualisierung: Das SCADA-System stellt Übersichtsbilder von Windparks, WEA und WEA-
Komponenten in einer hierarchischen Anordnung zur Verfügung. Es kann wesentliche Zeit-
verläufe als Zeitreihen darstellen.
Bedienung: Das SCADA-System bietet Standardbedienmöglichkeiten wie Start, Stop, Reset
und die Betriebsartenwahl. Über passwortgeschützte Login/Logout-Funktionen ermöglicht
es die Benutzerverwaltung und die Zugriffssteuerung.
Zur Erfüllung der Aufgaben besteht das Fernbedienungs- und Überwachungssystem min-
destens aus der Mensch-Maschine-Schnittstelle im Leitstand (Arbeitsplatzterminal), dem
eigentlichen Rechner zum Verarbeiten, Senden und Empfangen der Daten, dem Datenspei-
cher, der Kommunikationsinfrastruktur und den lokal in der WEA und im WP angeordneten
Systemen zur Interaktion mit dem Leitstand. Unterschiedliche Lösungen zur Einbindung in
die Kommunikations- und Automationsinfrastruktur mit unterschiedlichen Kommunikati-
onsprotokollen und Datenformaten werden eingesetzt.
9.6 Kommunikationssysteme für WES
In WES und zum Austausch der Informationen mit den übergeordneten Systemen werden un-
terschiedliche Kommunikationssysteme eingesetzt, die wesentlich durch die Übertragungsra-
te, die Anzahl der Ein- und Ausgänge, die erforderlichen Reaktionszeiten, die Entfernungen
zwischen den Systemen und den Anforderungen an die Sicherheit der Übertragung bestimmt
sind. Mit der Durchdringung der internationalen Standards zur „Kommunikation für die Über-
wachung und Steuerung von Windenergieanlagen“ [ 11] und für „Kommunikationsnetze und
-systeme für die Automatisierung in der elektrischen Energieversorgung“ [13] vereinheitlichen
sich die Kommunikationsstrukturen und -protokolle für WES.
Bild 9.23 zeigt eine typische WEA- und WP-Kommunikationsstruktur und die Einbindung in
ein Netzleitsystem, in die WES-Fernüberwachung und -bedienung sowie weitere Überwa-
chungs- und Diagnosesysteme.
Innerhalb der WEA tauschen die Sensoren, Aktoren, die WEA-Steuerung und WEA-Regelung
die erforderlichen Informationen über unterschiedliche dezentrale Kommunikationssysteme
aus. Die verschiedenen WEA in einem WP werden über ein lokales WES-Bussystem mit dem
WP-Leitsystem verbunden, das die Echtzeiteigenschaften für die zeitkritischen Prozesse erfül-
lenmuss. Zur Erreichung hoher Übertragungsgeschwindigkeiten bei großen Übertragungswe-
gen werden Glasfaserkabel eingesetzt. Die Kommunikation nach außen findet dann über das
TCP-IP-Netz unter Verwendung der genormten Protokolle und Datenformate statt.
Um die spezifischen Informationen der Windenergieanlagen unterschiedlicher Hersteller in
die übergeordneten Systeme einbinden zu können und die WEA herstellerunabhängig steuern
zu können, wird sowohl der Ablauf des Informationsaustauschs als auch die Darstellung der
WEA-Informationen vereinheitlicht. Bild 9.24 zeigt das WEA-Kommunikationsmodell (a) und
das Informationsmodell einer WEA (b) in Anlehnung an [ 11] .