Feldkommunikation Energiemix zuverlässig überwacht

Autor / Redakteur: Jason Fletcher / Jan Vollmuth

Die zuverlässige Erfassung und Übertragung von Daten kann Betreiber von Windenergieanlagen vor große Herausforderungen stellen. Das Energieunternehmen TransAlta zeigt, wie diese Hürden mit dem Kommunikationsstandard OPC überwunden werden können – sicher und über mehrere Anlagenstandorte hinweg.

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Bei dem Energieunternehmen TransAlta erfolgt eine sichere Datenübertragung über verschiedene Standorte und Kraftwerkstypen hinweg mit Hub-and-Spoke-Lösungen.
Bei dem Energieunternehmen TransAlta erfolgt eine sichere Datenübertragung über verschiedene Standorte und Kraftwerkstypen hinweg mit Hub-and-Spoke-Lösungen.
(Bild: MatrikonOPC)

Mit dem geplanten Atomausstieg in Deutschland rücken erneuerbare Energiequellen wie Windkraft zunehmend in den Fokus. Aber auch Energieträger wie Kohle werden weiterhin genutzt. Doch egal ob fossile oder regenerative Kraftwerkparks: Um die Energieversorgung sicherzustellen und einen effektiven Anlagenbetrieb zu ermöglichen, sind Energiepark- und Netzbetreiber auf die zuverlässige Bereitstellung und Verfügbarkeit von Anlagenbetriebsdaten angewiesen. Sie benötigen exakte Angaben, wie viel Energie ihre Anlagen erzeugen und die Gewissheit, diese Daten zur richtigen Zeit einfach abrufen zu können.

Zudem müssen bei Windparks beispielsweise Wetterdaten und Informationen zu Schaltanlagen gesammelt und ausgewertet werden. Die genaue Datenanalyse und -vorhersage sowie die Planung der Energieabgabe stellen dabei hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Datenübertragung.

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Ein Windpark kann aus Hunderten von Windenergieanlagen bestehen, oft mit Turbinen verschiedener Hersteller innerhalb einer Anlage. Große Energieerzeuger betreiben darüber hinaus meist eine Vielzahl solcher Windparks, die sich in rauer Umgebung befinden – an Land oder auf hoher See. Erschwerend kommt hinzu, dass die Windparks meist weit voneinander und vom zentralen Datenauswertungspunkt entfernt liegen. Eine weitere Hürde ist die Datenübertragung von verschiedenen Energieparktypen, wie es beim Energieerzeuger TransAlta der Fall ist.

Das kanadische Unternehmen TransAlta betreibt 51 Kraftwerke in Australien, Kanada und den USA und hat eine Netzkapazität von 8245 GW in Betrieb. Das Unternehmen setzt bei der Energieerzeugung auf einen Mix aus Kohle, Gas und regenerative Energien, wie Wasser- und Windkraft.

Für die zahlreichen Kraftwerke mit unterschiedlichen Hardware-Systemen mussten jeweils proprietäre Lösungen verwendet werden. Dadurch wird die Bereitstellung essentieller Anlagendaten deutlich erschwert. Den Mitarbeitern fehlen wichtige Informationen als Entscheidungsgrundlage in Echtzeit, zum Beispiel bei der Windradregulierung je nach Leistung der Turbine.

Zu viele unterschiedliche Protokolle zur Datenübertragung

Generell ist bei der Gewinnung und Sicherung von Daten nicht nur eine große Anlagenvielfalt, sondern auch die große Zahl unterschiedlicher Protokolle zur Datenübertragung problematisch. Neben anbieterspezifischen Protokollen werden in der Praxis auch Modbus sowie die Übertragungsprotokolle DNP3, IEC 61400-25, IEC 60870-5-104 und weitere verwendet. Selbst innerhalb der Produkte eines Anbieters kommen verschiedene Protokolle zum Einsatz. Darüber hinaus kann auch der Informationsgehalt der übertragenen Daten je nach Protokoll unterschiedlich detailliert ausfallen, was die Arbeit weiterhin erschwert.

Auch die Datenübertragung selbst stellt eine Herausforderung dar. Die Daten der diversen Windparks, die sich aus den Informationen der einzelnen Windenergieanlagen zusammensetzen, müssen zur Auswertung an einen zentralen Ort übertragen werden. Wie im Fall von TransAlta können auch noch Gas-, Kohle- und Wasserkraftwerke hinzukommen.

Unabhängig von der Art der Energieerzeugung muss gewährleistet sein, dass auch bei Ausfall oder Störung der Datenübertragung keine Informationen verloren gehen. Für Energieparkbetreiber ist es entscheidend, trotz einer Vielzahl von Anbietern, Protokollen und Anlagen in der Lage zu sein, alle Daten gleichermaßen auswerten und sichern zu können.

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