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Felderprobung von Windparkmonitoring- und Fehlerfrüherkennungssystemen

 
: Caselitz, P.; Giebhardt, J.

Institut für Solare Energieversorgungstechnik e.V. -ISET-, Kassel; Verband Deutscher Elektrotechniker -VDE-, Bezirksverein Kassel:
Pilotanlagen - Innovationen in der Erprobung. Neuntes Kasseler Symposium Energie-Systemtechnik 2004 : 11. - 12. November 2004, Kassel
Kassel: ISET, 2004
S.29-39
Kasseler Symposium Energie-Systemtechnik <9, 2004, Kassel>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IWES ()

Abstract
Zunächst werden experimentelle Untersuchungen zur Fehlerfrüherkennung an einer kleinen Windkraftanlage des Typs Aeroman 14.8/33 (14,8 m Rotordurchmesser, 33 kW) im Testfeld Vogelsberg beschrieben. Durch geeignete Manipulationen wurden hier insbesondere verschiedene Arten von Rotorunsymmetrien simuliert. Ein Ziel war dabei die Erkennung und Unterscheidung von Massenunwucht und aerodynamischen Unsymmetrien des Rotors. Die Erkennung von Unsymmetrien des Rotors einer Windenergieanlage kann durch die Überwachung der Amplituden von Biege- und Torsionsschwingungen der Gondel bzw. des Turms erfolgen. Zur Unterscheidung von Massenunwucht und aerodynamischer Unsymmetrie wird dabei die Spektralanalyse der Schwingungsamplituden bei Rotordrehfrequenz genutzt. Im Rahmen eines Feldtests an mehreren Windkraftanlagen verschiedener Nennleistungen von 300 kW bis 1000 kW wurden Seriengeräte eines CMS getestet. Zur Einbindung in die Betriebsführung und in das Monitoring eines Windparks muss ein CMS in die entsprechenden Kommunikationsstrukturen integriert werden. Heute neu errichtete Windparks, sowohl im Onshore- als auch im Offshore-Bereich, werden mit Netzwerken zur schnellen Datenübertragung ausgestattet. Dabei hat sich das Ethernet als Quasistandard etabliert. Der Einsatz von Lichtwellenleitern als Übertragungsmedium garantiert dabei hohe Übertragungsraten bei optimaler Störsicherheit über die in Windparks üblichen Entfernungen von jeweils einigen hundert Metern zwischen den einzelnen Knoten. Es wird eine Konfiguration vorgestellt, die eine flexible Ausgestaltung des Windparkmonitorings erlaubt. Systemanbieter im Bereich der Windenergie beginnen gerade damit, die Standards und Richtlinien in ihren Produkten umzusetzen. Dadurch wird es möglich, Komponenten eines Windparks in einer Client/Server Struktur beliebig zu vernetzen. So kann dann z.B. ein CMS bestimmte Klassierungsdaten (Leistungsmessreihen, Temperaturen, Windgeschwindigkeiten usw. ) als Datenfiles von der Anlagensteuerung anfordern. In der Funktion als Server kann das Windparkmonitoring Daten von generellem Interesse für die CMS bereitstellen, die dann als Clients agieren würden.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-162963.html