Steuerungssysteme für Windenergieanlagen

Windparkbetreiber erzielt Ergebnisse und Rendite mit dem Retrofit der Windkraftanlagenregelung Vestas V44

Executive Summary: Schnelle Wiederherstellung einer stillgelegten Vestas V44-Turbine

Ein in den USA ansässiger Windparkbetreiber hat eine zuvor stillgelegte Vestas V44-Windkraftanlage durch ein Retrofit des Emerson-Turbinenregelungssystems wiederhergestellt. An der Turbine kam es zu anhaltenden Regelungsproblemen und längeren Stillstandszeiten, so dass herkömmliche Reparaturverfahren wirkungslos wurden.

Durch den Austausch des alten Reglers gegen einen Ovation™ WP3500 Controller und die Integration von Ovation™ Green SCADA konnte der Betreiber den zuverlässigen Betrieb der Turbine schnell wiederherstellen. Das Retrofit verkürzte die Inbetriebnahmezeit erheblich, ermöglichte eine Fernsichtbarkeit und stellte die Verfügbarkeit auf nahezu 100 % wieder her, was messbare betriebliche und finanzielle Renditen brachte.

Ergebnisse: Schnelle Inbetriebnahme und nahezu perfekte Verfügbarkeit 

  • Aufrechterhaltung einer Verfügbarkeit von nahezu 100 % seit der Aktualisierung des Regelungssystems 
  • Die Inbetriebnahme dauert nur sechs Stunden und reduziert damit die Ausfallzeiten erheblich. 
  • Ermöglichte einen zuverlässigen Turbinenbetrieb ohne anhaltende Reglerfehler 

Anwendung

Retrofit einer stillgelegten Vestas V44-Turbine. Die Vestas V44 ist nach wie vor ein altes Arbeitstier in ganz Nordeuropa und den USA, das zunehmend für die Überholung und den Wiederverkauf als dezentrale Stromversorgungslösung für Schwellenländer und kleinere Industriestandorte gesucht wird.

Kunde

Ein in den USA ansässiger Anbieter für erneuerbare Energie, der einen Windpark mit Vestas V44-Windturbinen betreibt.

Die Herausforderung: Wiederherstellung der Zuverlässigkeit nach Obsoleszenz des Regelungssystems

Ein in den USA ansässiger Anbieter erneuerbarer Energien kaufte eine stillgelegte Vestas V44-Turbine, die nach mehreren Leistungsproblemen, darunter mehrere Ausfälle und geringe Verfügbarkeit, zwei Jahre lang ungenutzt geblieben war.

Zunächst versuchte der Windparkbetreiber, die schlecht funktionierende Windturbine zu reparieren. Das Unternehmen baute die Hydraulik, das Pitchsystem und die Bremsen um; passte das ursprüngliche Regelungssystem an; und führte auch kleinere Aufgaben wie den Wechsel von Flüssigkeiten, Neuverkabelung und Reinigung der Turbine aus. Trotz dieser Bemühungen gab es immer noch Probleme mit der vorhandenen Windturbinenregelung, darunter:

  • Probleme bei der Beschaffung von Ersatzteilen 
  • Zufällige Controller-Fehler 
  • Controller-„Überlast“ 
  • Kein Zugriff aus der Ferne 
  • Keine praktikablen Reparaturoptionen 
  • Probleme mit einem defekten Rotorstromsteuergerät 

Es war klar, dass eine andere Vorgehensweise erforderlich war. Das Unternehmen entschied sich für ein Retrofit des Regelungssystems.

Die Lösung: Ovation WP3500 Regler und Ovation Green SCADA Retrofit-Paket

Der Energieversorger entschied sich für eine Ovation™ WP3500 Regelungslösung von Emerson. Die Lösung nutzt die neuesten Software- und Technologieinnovationen und enthält ein Service-App-Tool, das speziell entwickelt wurde, um die Wartungsarbeiten für das Servicepersonal zu beschleunigen. Die Lösung ermöglichte dem Energieversorger, das fehlerhafte Rotorstromsteuergerät zu umgehen und die Leistung zu erhöhen, während gleichzeitig alle Anlagendaten über die Ovation™ Green SCADA-Software verfügbar waren.

Die Inbetriebnahme dauerte sechs Stunden - deutlich kürzer als üblicherweise - und wurde von den Ingenieuren des Kunden mit Online- und Telefonsupport durch Emerson-Windexperten durchgeführt. Der Betreiber des Windparks stellte fest, dass Emerson „sehr gute Dokumentation und überragenden Support auf ganzer Linie“ bietet.

Nach dem Retrofit der V44 konnte die Turbine mit nahezu 100-prozentiger Verfügbarkeit betrieben werden. Die Service-App wurde für regelmäßige Wartungsaufgaben eingesetzt und erhielt vom Serviceteam hohe Noten für ihre Funktionalität und hohe Benutzerfreundlichkeit.

Warum es wichtig ist: Wertschöpfung aus älteren Windturbinen

Für Betreiber, die alternde Windkraftanlagen verwalten, ist die Überalterung des Regelungssystems oft die primäre Barriere für den weiteren Betrieb. Dieses Retrofit der Vestas V44 zeigt, wie moderne Turbinenregelungen und SCADA die Leistung wiederherstellen, Ausfallzeiten reduzieren und die Lebensdauer von Anlagen ohne mechanischen Austausch verlängern können.

Durch die Möglichkeit einer schnelleren Inbetriebnahme, eines Fernzugriffs und einer langfristigen Unterstützung helfen die Emerson Retrofit-Lösungen für Windturbinen Betreibern, die Rendite bestehender Turbinen zu maximieren und gleichzeitig das Betriebsrisiko und die Wartungskomplexität zu reduzieren.

„Die Lösung eröffnet uns Möglichkeiten. Mit dem Retrofit können wir in Zukunft noch viel mehr erreichen.“

- Leiter des Windparks

Weitere Informationen zu den Retrofit-Lösungen für Windkraftanlagen von Emerson

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