Sistema de Control y Scada para Ecotecnia ECO44

ANTECEDENTES

  • Nuevo Sistema de Control y Scada para Ecotecnia ECO44_Página_01Existe una gran cantidad de Aerogeneradores instalados cuya vida útil prevista inicialmente se ha superado y actualmente ya están sin actualización tecnológica.
  • Estas máquinas son más propensas a tener fallos, y a no tener repuestos.
  • Existen esfuerzos y acciones destinadas a sustituir y/o mejorar componentes eléctricos y mecánicos del aerogenerador, pero los Sistemas de control (que en muchos casos podríamos considerar obsoletos), no se han modificado.
  • Se estima que entre el 15% y el 20% de tiempo de inactividad en aerogeneradores antiguos se debe a errores relacionados con sistema de control.
  • Se constata además, que los principales fabricantes de turbinas no manifiestan interés en el mercado de repuestos de turbinas antiguas, especialmente del sistema de control. Su punto de mira se centra en desarrollar y vender nuevas máquinas.
  • Actualmente se necesita mayor seguimiento de los parques (más información de funcionamiento del aerogenerador y que esta sea más fiable y precisa). Los Sistemas de Control antiguos, no estaban orientados a proporcionar esta información.
  • La legislación actual supone un fuerte impedimento a nivel de financiación para la elaboración de proyectos basados en la instalación de nuevos aerogeneradores (Nuevos parques o “repotenciación”).

Objetivo
Prolongar la vida útil de las máquinas existentes y optimizar el funcionamiento de las mismas, con una inversión razonable.

Solución
Nuevo Sistema de Control, con funcionamiento optimizado del aerogenerador y con garantía de repuestos y mantenimiento.

Sistema de Control y Scada para Ecotecnia ECO44

PROBLEMÁTICA ECOTECNIA 44/600‐640

ECO44 detalleSISTEMA DE CONTROL ORIGINAL:

  • Sistema de control propietario y cerrado.
  • Algoritmos de Control básicos (poco evolucionados).
  • Muy baja calidad y cantidad de información (Variables
    Tiempo Real procedentes de aerogenerador, Logs,
    Datos Históricos, etc).
  • Sin garantía de plazos de suministro de repuestos.
  • Dificultades para variar parámetros de funcionamiento.
  • Sin posibilidad de modificaciones o mejoras.
  • Sin soporte de mantenimiento adecuado.

… cuantos más años lleva instalada una máquina, más seguimiento requiere …

ACERCA DE ENGASOFT ( Ingeniería y Desarrollo)

blue-arrow-rMás de 12 años desarrollando soluciones de Automatización, Control y Optimización de Instalaciones Eólicas:

  • Sistemas Integrales de Compensación de Factor de Potencia en instalaciones eólicas (control centralizado y distribuido).
  • Aplicaciones de gestión y optimización del funcionamiento de Parques Eólicos: EFIVENTO (Desarrollada en Colaboración con Sotavento Galicia).
  • Sistemas de Monitorización Tiempo Real de Instalaciones Eólicas (Subestación, Aerogeneradores y Torres Anemométricas).
  • Sistemas de Interconexión de Parques Eólicos con Centros de Control de Despachos Delegados de Red Eléctrica.
  • Integración de Datos Tiempo Real con Sistemas de Análisis de Vibraciones en Aerogeneradores.

Otros Proyectos Energéticos:

  • Sistema Integral para Automatización y Control de Eficiencia energética de edificios (con integración de E. Renovables).
  • Sistemas de Monitorización, Control y Análisis de Instalaciones Solares (Térmicas, Fotovoltaica) y Mini‐Eólica.
  • Sistema Móvil e Interactivo para Análisis de Vehículos Eléctricos.

Amplios Conocimientos y Experiencia en:

  • Funcionamiento de Aerogeneradores de diversas tecnologías.
  • Desarrollo de Sistemas SCADA.
  • Soluciones basadas en Autómatas Industriales.
  • Programación de PLC según estándar IEC‐61131‐3.
  • Captura e integración de todo tipo de señales, sobre cualquier medio.
  • Optimización de Estructuras de Datos y tratamiento de variables características de instalaciones energéticas (en especial Eólica).
  • Desarrollo de Motor de Informes (Planificados, Condicionales, …) y Aplicaciones web para Monitorización.
  • Programación de Interfaces Multi‐dispositivo (smartphone, tablet, escritorio…) y multiplataforma (Android, iOS, Windows, Linux,…)
  • Integración de Sistemas de Información.
  • Protocolos y Sistemas de Comunicación.

ACERCA DE SOTAVENTO

blue-arrow-r Promotor Parque Eólico

Sotavento Galicia, S.A. tiene un Parque Eólico Experimental con 10 modelos diferentes de aerogeneradores en el que participan la Administraciones (Autonómica y Central) y Empresas relevantes del sector (Enel Green Power, Iberdrola y Engasa).

Entre sus Objetivos están:

  • Ser un Centro de I+D+i para el sector eólico.
  • Centro para la formación técnica.
  • Centro para la divulgación de las energías renovables (20.000 visitantes/año).

Ha desarrollando Proyectos como:

  • Efivento: Aplicación informática destinada a optimizar la explotación de parques eólicos (Desarrollada en colaboración con Engasoft).
  • Generación y almacenamiento de H2 con eólica.
  • Sus instalaciones son (o han sido) utilizadas para proyectos de predicción de energía, análisis on‐line de rodamientos, vibraciones en aerogeneradores, etc.

Durante los 15 años de realización de estas actividades ha adquirido una muy importante experiencia y amplio conocimiento tecnológico de aerogeneradores de potencias comprendidas entre 600 y 1.300 kw, así como en la detección y análisis de fallos y aplicación de mejoras en el funcionamiento de los mismos.

ACERCA DE INTEGRAL MANAGEMENT FUTURE RENEWABLES

blue-arrow-r Empresa deMantenimiento de Parques Eólicos

IMFutuRe es una empresa española de Gestión Integral de Mantenimiento, con amplia experiencia en el Sector Eólico.

Principales actividades:

  • Operación y Mantenimiento de Parque Eólicos.
  • Grandes correctivos.
  • Reparaciones de palas, sobre diversas tecnologías (en España, Portugal, Francia, Italia, Reino Unido, Polonia, Grecia, México y Uruguay).
  • Auditorías técnicas.

Presencia Internacional: Actualmente en Portugal y Reino Unido y en proceso de apertura de oficinas en Francia y Marruecos.

Clientes de Referencia: EDP, GNF, EON, EnergieKontor y Sotavento Galicia.

IMFutuRe, promueve y/o participa en varios Proyectos de Investigación e Innovación, para ofrecer las mejores soluciones a sus clientes:

  • Proyecto DESEO: Desarrollo de sistemas avanzados de monitorización y mantenimiento en el Sector Eólico (En colaboración con USC, UDV, AIMEN e IBERDROLA)
  • Proyecto de desarrollo de lubricantes para el Sector Eólico (En colaboración con XICAPAM)
  • Proyecto de extensión de palas en las máquinas 1.3 MW de Siemens (En colaboración con EnergieKontor)

IMFutuRe, basado en su experiencia como mantenedor de Parque Eólicos, está seguro de que “para alargar la vida útil del aerogenerador es primordial, cambiar el control de la máquina por una solución basada en estándares y actualizada, aplicando todas las experiencias acumuladas en estos años, para mejorar su funcionamiento”

CARACTERÍSTICAS DEL NUEVO SISTEMA DE CONTROL WTC‐ECO44

SISTEMAS:

  • Evitar hardware a medida o propietario.
  • Usar Sistemas Basados en PLC compatible con programación bajo Estándar IEC‐61131‐3.
  • Módulos de Entradas y Salidas Estándar y de mayor precisión.
  • Sensores y componentes con señales normalizadas.

ALGORITMOS DE CONTROL:

  • Implementar técnicas y estrategias de control actuales.
  • Corregir errores conocidos o identificados a lo largo de la vida del modelo concreto de aerogenerador.
  • Alto nivel de parametrización.
  • Posibilidad de modificaciones y/o adaptaciones.

INFORMACIÓN:

  • Medir y Registrar E/S y estados, que permitan disponer de información actualizada y de precisión para:
    • Los propios algoritmos de control y funcionamiento.
    • Operación y Mantenimiento del aerogenerador in‐situ.
    • Supervisión efectiva en tiempo real.
    • Análisis mediante datos históricos.
  • Mejorar disponibilidad de Datos:
    • Dotar de capacidad de almacenamiento de información en controlador.
    • Evitar pérdidas de registros de datos por fallo comunicación con SCADA central.

INTERFAZ DE USUARIO EN AEROGENERADOR:

Interfaz Táctil e Intuitiva, basada en Tablet estándar.

engasoft ECO44 detalle 1y2

engasoft ECO44 detalle 3y4

check-man

  • Visualización completa del estado del Aerogenerador (Errores, Analizador, Entradas, Salidas, Contadores, …) y configuración del mismo.
  • Seguridad de O&M local mediante llave de bloqueo local (Imposibilitando operación remota).
  • Movilidad y cobertura en todo el aerogenerador, incluido góndola y exterior.

 CARACTERÍSTICAS DEL NUEVO SISTEMA DE CONTROL WTC‐ECO44

SCADA PARQUE: scada detalleCARACTERÍSTICAS TÉCNICAS:

  • Base de datos relacional MYSQL
  • Nucleo desarollado en C++ con interface web HTML5
  • Protocolos de comunicación opcionales: Modbus-TCP, OPC-UA, IEC-104
  • Gestión de niveles de acceso y backup.

CARACTERÍSTICAS FUNCIONALES MODULARES:

  • Visualización a Tiempo Real, con vistas (tubulares o gráficas)
  • Datos históricos, exportación de datos 10′, errores y cíclicas.
  • Dashboards, Alertas a tiempo real.
  • Supervisión de Parque, Control y Operaciones del Aerogerenrador.

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WTC‐ECO44

PRINCIPALES MEJORAS OPERATIVAS

POSICIONAMIENTO DEL AEROGENERADOR:

Importantes mejoras en sistema de orientación, que posiciona de forma óptima el aerogenerador respecto al viento, y evita paradas relacionadas por enrollamiento de cables.
Mejoras en estrategias de arranques y paradas, que disminuyen esfuerzos innecesarios.

ACOPLE A RED:

  • Reducción de número de maniobras.
  • Mayor control en el acople a red (acoples más suaves).
  • Mejoras en estrategias de acople con vientos altos.

SISTEMA DE FRENADO: Optimización del uso del freno de disco, reduciendo desgaste del mismo.
REFRIGERACIÓN: Mejoras en el control de ventilación y calefacción de generadores y
multiplicadora, que permite alargar la vida de los mismos y reducir los tiempos de parada y
recuperación.
EFICIENCIA: Optimización del control de uso de sistemas auxiliares, para reducir tiempos de
funcionamiento y consumos innecesarios.

 RESUMEN DE VENTAJAS

  • Aumento del Tiempo Medio entre Fallos del Aerogenerador por mal funcionamiento del Sistema de Control.
  • Alargamiento del Ciclo de Vida Útil de los principales componentes mecánicos y eléctricos del aerogenerador (Multiplicadora, Generadores, Contactores, Tiristores, Sistema de Frenado).
  • Operación y Mantenimiento más eficaz.
  • Repuestos estándar (Libre adquisición en el mercado).
  • Garantía de suministro inmediato de repuestos asociados al Sistema de Control.
  • Garantía y agilidad de Soporte Técnico.
  • Capacidad de adaptación a nuevas necesidades (Sustitución o ampliación de Sensores, modificaciones en sistemas, Consignas externas relacionadas con el mercado, etc).
  • Probado, Testeado y funcionando en Aerogeneradores bajo condiciones de trabajo reales, desde Octubre de 2014
  • Rápida implantación, con periodos de amortización de la inversión cortos.

WTC – IMPLEMENTACIÓN EN OTROS AEROGENERADORES

En su primera versión WTC, se ha implantado inicialmente en Aerogeneradores Asíncronos (Jaula de Ardilla), de Paso Fijo.

Ecotecnia 44/640 kW
Actualmente está optimizado y
parametrizado para implementar
de forma directa en
Aerogeneradores ECO‐44
Ecotecnia 48/750 kW
Una adaptación especialmente
rápida, por su similitud con el
aero ECO‐44 sería para controlar
Asíncrono, Paso Fijo
Se puede habilitar fácilmente la
compatibilidad con otros
modelos de aerogenerador de
tecnología asíncro

blue-arrow-r

WTC está diseñado de forma Modular y su arquitectura permite que, prácticamente, se pueda adaptar para implementar el Sistema de Control de cualquier aerogenerador del mercado.

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