СПОСОБ КОНФИГУРИРОВАНИЯ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ, А ТАКЖЕ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2016 года по МПК F03D7/04 G06F21/12 

Настоящее изобретение относится к способу конфигурирования ветроэнергетической установки. Кроме того, настоящее изобретение относится к ветроэнергетической установке, которая подготовлена для такого конфигурирования. Кроме того, настоящее изобретение относится к системе ветроэнергетической установки с ветроэнергетической установкой и банком данных управления.

Ветроэнергетические установки общеизвестны, и пример ветроэнергетической установки схематично представлен на фиг. 1. Ветроэнергетические установки преобразуют энергию ветра в электрическую энергию и вводят ее в электрическую сеть электроснабжения. Ветроэнергетическая установка и весь процесс преобразования из энергии ветра в электрическую энергию, подводимую для электроснабжения, являются в настоящее время очень сложными. Для его выполнения может быть предусмотрено множество параметров, которые частично должны устанавливаться индивидуально и, при известных обстоятельствах, также должны изменяться.

С возрастающей функциональностью ветроэнергетической установки также растет число устанавливаемых параметров. Многие из этих параметров также релевантны для соглашений, в частности, для соглашений, которые существуют с оператором электрической сети электроснабжения, в которую вводится энергия. Для определенных типов сетей, а именно типов сети электроснабжения, в которую вводится энергия, условий окружающей среды и факторов места расположения необходимо и частично обязательно задание зависимых от места расположения параметров для оптимального режима работы и, в частности, также для стабильного режима работы ветроэнергетической установки. Сюда относятся задания параметров, характерных для конкретного типа используемой ветроэнергетической установки. Наряду с такими зависимыми от места расположения и зависимыми от типа ветроэнергетической установки параметрами, которые, например, относятся или учитывают конкретный тип установки, выходную мощность и параметры башни, также параметры сети имеют особое значение, а именно, параметры, которые относятся к конкретному вводу энергии в электрическую сеть электроснабжения.

Все эти параметры во время процесса ввода в эксплуатацию должны вводиться обслуживающим персоналом вручную в различных местах ветроэнергетической установки, как, например, на дисплее блока управления или также непосредственно на панели управления с помощью соответствующего компьютера. Количество таких учитываемых в процессе ввода в эксплуатацию параметров может составлять, например, около 250 параметров.

Проблематичным является, в частности, если при этом вводятся неверно установленные параметры, то есть ложные значения параметров. Это может, например, в зависимости от параметра и в зависимости от ложного значения, привести даже к тому, что ветроэнергетическая установка при вводе энергии в сеть электроснабжения в критических для сети ситуациях ведет себя не так, как это предусмотрено оператором сети. В частности, оператор сети, который зачастую является также поставщиком энергии, может рассчитывать сценарии неисправностей в соответствии с моделями, которые учитывают определенный образ действий поставщиков и потребителей в сети. В данном случае также может учитываться определенное поведение ветроэнергетической установки, и необходимо было бы избегать того, что ветроэнергетическая установка в критической сетевой ситуации будет вести себя иначе, чем заложено в основу расчетов по модели. Как раз в области высоких плотностей энергии ветра такой неверный образ действий мог бы угрожать стабильности системы и приводить к экстремальным сетевым ситуациям, а именно, даже к так называемому полному отключению питания, что обязательно должно предотвращаться.

Для того чтобы избегать такого некорректного программирования, в принципе такой ввод в эксплуатацию должен выполняться только уполномоченным обслуживающим персоналом. Дополнительно, водимые параметры могут проверяться соответствующим вторым специалистом по обслуживанию. Дополнительно, возможны тесты на достоверность, которые, в частности, могут распознавать ошибки знака или неверно поставленной запятой и, тем самым, ошибку в порядке величины. Дополнительно может выполняться моделирование или тестирование соответствующего процесса, для которого вводились параметры. Кроме того, можно по возможности много параметров устанавливать предварительно, так чтобы необходимо было как можно меньше изменений осуществлять при вводе в эксплуатацию.

Но также все эти мероприятия по безопасности в конечном счете приводят только к тому, что риск неверного программирования минимизируется. Но полностью при этом он не может быть исключен. Таким образом, по-прежнему существует опасность того, что вводятся неверные параметры, неправильный ввод которых не распознается или распознается слишком поздно.

Немецким ведомством по патентам и товарным знакам по приоритетной заявке в результате поиска выявлен следующий уровень техники: DE 10 2005 049 483 A1, GB 2 384 332 A, US 2010/0135788 A1, US 20121/0166717 A1, EP 1 045 600 A1 и WO 98/37661 А1.

В основе настоящего изобретения лежит задача решить по меньшей мере одну из вышеописанных проблем. В частности, должно быть предложено решение, которое исключает ввод неверных параметров, по меньшей мере минимизирует риск неверного программирования, в частности, дополнительно минимизирует. По меньшей мере, однако, должно быть предложено одно альтернативное решение.

В соответствии с изобретением предложен способ конфигурирования ветроэнергетической установки согласно пункту 1 формулы изобретения.

В соответствии с этим предложен способ конфигурирования ветроэнергетической установки, который, в частности, касается ввода в эксплуатацию ветроэнергетической установки. В этом случае ветроэнергетическая установка содержит неполные или не согласованные параметры, которые следует отрегулировать, чтобы тем самым конфигурировать ветроэнергетическую установку. Однако конфигурирование также может выполняться еще раз, если установка уже эксплуатировалась или находится в процессе эксплуатации, чтобы предпринять изменения.

Согласно предложенному способу, предопределенные параметры выбираются из банка данных управления для конфигурирования ветроэнергетической установки. Эти параметры ассоциированы с ветроэнергетической установкой, а именно, как с типом ветроэнергетической установки, так и с конкретной ветроэнергетической установкой. Эти параметры, тем самым, выбираются таким образом, что банку данных управления сообщаются идентификационные данные конкретной ветроэнергетической установки, в частности, по типу и месту установки, то есть эти данные задаются, и соответствующие параметры, ассоциированные с этими идентификационными данными, уже сохранены в банке данных управления. Наконец, эти параметры для соответствующих ветроэнергетических установок, то есть, в частности по типу и месту установки, подготавливаются разработчиками и сотрудниками по проектированию ветроэнергетической установки и согласуются с конкретной ситуацией. В частности, могут учитываться географические аспекты, такие как ожидаемые ветры и плотности воздуха и температура. Кроме того, могут учитываться заданные данные, ассоциированные с сетевой точкой подключения места установки, а именно, с сетевой точкой подключения, к которой должна подключаться соответствующая ветроэнергетическая установка для ввода энергии в электрическую сеть электроснабжения.

Выбранные таким образом параметры сохраняются на мобильном носителе данных. Это может быть, например, карта памяти, USB-накопитель, оптический носитель данных или подобное.

Выбранные параметры затем передаются с мобильного носителя данных на ветроэнергетическую установку. Для этого, в частности, мобильный носитель данных соответствующим образом соединяется с ветроэнергетической установкой, в частности, вводится или вставляется в предусмотренное для этого гнездо на ветроэнергетической установке. Например, ветроэнергетическая установка оснащена компьютерным терминалом с монитором, клавиатурой ввода или подобным и, например, считывателем карт. Специалист по обслуживанию может затем выбрать на этом устройстве, что параметры на мобильном носителе данных, выполненном в данном случае, например, как карта памяти, будут переданы на ветроэнергетическую установку. Для этого данный терминал ввода может получать все данные с мобильного носителя данных и распределять на соответствующие компоненты ветроэнергетической установки. Другая возможность состоит в том, что ветроэнергетическая установка имеет несколько таких или подобных устройств для ввода данных, и соответственно выбранные данные передаются. Например, параметры, которые релевантны для ввода энергии в электрическую сеть электроснабжения, вводятся на панели управления соответствующего инвертора, предназначенного для ввода энергии. Другие данные могут передаваться на гондолу ветроэнергетической установки и там передаваться на управляющий компьютер. Такие данные могут, например, относиться к управлению генератором ветроэнергетической установки или к параметрам для регулировки установок по защите от обледенения, называемых в данном случае лишь в качестве нескольких примеров.

После того как параметры в ветроэнергетической установке введены, они считываются устройством контроля, объединенным в сеть с ветроэнергетической установкой и банком данных управления. Такое устройство контроля может, например, представлять собой так называемую систему SCADA (диспетчерское управление и сбор данных) или использовать SCADA. SCADA - применимая в области ветроэнергетических установок аббревиатура, обозначающая «Диспетчерское управление и сбор данных». Термин SCADA, однако, в области ветроэнергетических установок понимается скорее как сетевой контроль ветроэнергетических установок. В принципе, данные также могут записываться в ветроэнергетическую установку через SCADA-систему. Однако этот процесс неупотребителен. В частности, не применяется управление ветроэнергетическими установками онлайн через SCADA-систему.

В данной заявке предлагается, только считывать параметры, реализованные посредством мобильного носителя данных. На следующем этапе эти считанные параметры сравниваются с предопределенными параметрами, ассоциированными с ветроэнергетической установкой и сохраненными в банке данных управления. Таким образом, предусматривается передача параметров из банка данных управления на мобильный носитель данных, затем доставлять этот мобильный носитель данных к ветроэнергетической установке и там на месте переносить сохраненные данные и соответственно реализовывать их в ветроэнергетической установке. Уже за счет этого можно избежать ошибок индивидуального ввода параметров. Дополнительно осуществляется проверка, являются ли корректными реализованные параметры. Эта проверка выполняется посредством устройства контроля, в частности, SCADA-системы, при этом параметры считываются из ветроэнергетической установки и сравниваются с параметрами, сохраненными в банке данных управления. Если в данном случае устанавливаются отклонения, то может выдаваться соответствующий предупредительный сигнал и, соответственно, процесс реализации повторяется.

Следует иметь в виду, что этот процесс предпринимается, в частности, при вводе в эксплуатацию ветроэнергетической установки. При первом вводе в эксплуатацию ветроэнергетической установки многие процессы, включая объединение в сеть, возможно, еще не полностью или по меньшей мере еще в недостаточной степени проверены в процессе эксплуатации. Соответственно, объединение в сеть между ветроэнергетической установкой и банком данных управления может еще не иметься или иметься еще не полностью или еще ненадежным образом. Передача подлежащих реализации параметров посредством мобильного носителя данных представляет собой, таким образом, надежное решение. Кроме того, также не создается помех из-за того, что для этого специалист по обслуживанию должен доставить мобильный носитель данных к ветроэнергетической установке. Наконец, при вводе в эксплуатацию, на месте у ветроэнергетической установки так же должен находиться обслуживающий персонал.

Такая передача с помощью мобильного носителя данных, на который перед этим были перенесены параметры из банка данных управления, представляет собой, во всяком случае надежный вариант по сравнению с ручным вводом параметров. Тем не менее предлагается проверка реализованных таким образом параметров посредством подсоединенного в сеть устройства контроля, в частности посредством подсоединенной в сеть SCADA-системы. При плохом или еще не имеющемся объединении в сеть настройка может осуществляться позже. Установка может уже, по меньшей мере в тестовом режиме или по частям, вводиться в эксплуатацию. Чем хуже объединение в сеть с ветроэнергетической установкой, тем выше вероятность того, что ветроэнергетическая установка установлена на большом удалении от населенных пунктов и, таким образом, в случае ввода неверного параметра, по меньшей мере угроза для людей будет невысока. Однако в конечном счете объединение в сеть, которое может быть установлено посредством кабельных соединений или радиосоединений или комбинацией того и другого, будет осуществлено и в этом случае может выполняться настройка.

В качестве альтернативы предложено, что ветроэнергетическая установка конфигурируется через объединение в сеть. И в основе этого решения лежит идея того, чтобы подлежащие реализации параметры передавать из банка данных управления в ветроэнергетическую установку, вместо того, чтобы вводить их вручную. Соответственно, также согласно данному решению, предложено выбирать предопределенные параметры, ассоциированные с ветроэнергетической установкой, из банка данных управления для конфигурирования ветроэнергетической установки. Вместо того чтобы сохранять выбранные параметры на мобильном носителе данных, на мобильном носителе данных сохраняется идентификатор носителя данных. Этот идентификатор носителя данных ассоциирован с выбранными параметрами и конфигурируемой ветроэнергетической установкой. Мобильный носитель данных связывается в этом случае с ветроэнергетической установкой, и сначала проверяется, согласован ли идентификатор носителя данных с ветроэнергетической установкой. Если это имеет место, то выбранные параметры из банка данных управления, посредством устройства контроля, объединенного в сеть с ветроэнергетической установкой и банком данных управления, например SCADA-системы, передаются на ветроэнергетическую установку, и параметры реализуются в ветроэнергетической установке. Тем самым мобильный носитель данных осуществляет функцию идентификации, так что предотвращается ошибочная передача параметров, в частности, неверных параметров. Кроме того, тем самым реализуется аспект безопасности, согласно которому предотвращается доступ посторонних лиц, в частности так называемая хакерская атака, потому что для передачи и реализации данных необходима идентификация на месте на установке посредством мобильного носителя данных.

Таким образом, в обоих описанных выше решениях предусматривается, что реализация параметров осуществляется посредством мобильного носителя данных. В одном случае он содержит параметры как таковые, а в другом случае он содержит только идентификатор, который затем может применяться через объединение в сеть для выбора и передачи соответствующих параметров.

Предпочтительным образом каждый из параметров характеризуется индивидуальным ключом параметра, и ключ параметра включает в себя информацию о параметрах идентификации, информацию по идентификации ветроэнергетической установки, в которой применяется параметр, и/или информацию по идентификации лица, которое последним изменяло реализованный параметр. Посредством идентификации параметра предотвращается непреднамеренная передача неверного параметра. То же самое справедливо для идентификации ветроэнергетической установки. Посредством идентификации лица, которое последним изменило реализованный параметр, можно отслеживать, кем были предприняты изменения. Тем самым может проверяться, выполнено ли изменение параметра вообще уполномоченным лицом. Если параметр был изменен непонятным образом, то есть, в частности, на нежелательное значение, то возможно переговорить с лицом, которое предприняло изменение. На основании лица, которое изменило параметр, можно, как правило, также распознать причину. К тому же специалисты по обслуживанию регулярным образом ведут журнал распределения обязанностей или тому подобное, в котором записываются выполненные действия. Если возникают проблемы, можно и в данном случае предпринять проверку между измененным параметром и протоколом в этом журнале распределения обязанностей.

Согласно одному из вариантов выполнения параметры включают в себя данные для управления генератором ветроэнергетической установки, данные для управления вводом электрической энергии от ветроэнергетической установки в электрическую сеть электроснабжения, данные по эксплуатации и/или данные для управления защитными функциями ветроэнергетической установки. Однако это не является исчерпывающим перечислением. Часто необходимо несколько параметров, чтобы определить такую взаимосвязь. Например, может сохраняться взаимосвязь между числом оборотов и мощностью генератора.

Данные для управления вводом электрической энергии могут, например, включать в себя заданные установки сетевого оператора электрической сети электроснабжения. К ним относятся, например, предельные значения, при которых ввод энергии должен снижаться или прерываться.

Данные по эксплуатации могут относиться, например, к управлению аэронавигационным освещением на ветроэнергетической установке или раскручиванию проводов, ведущих от башни в гондолу и скручиваемые на основе азимутального слежения. Это также является лишь некоторыми примерами.

Данные для управления защитными функциями ветроэнергетической установки могут относиться, например, к защитным отключениям.

Согласно другому варианту выполнения предлагается, что сигнал изменения передается от ветроэнергетической установки к устройству контроля, если по меньшей мере один параметр в ветроэнергетической установке изменился. Такой сигнал изменения может опционально содержать информацию по идентификации по меньшей мере одного измененного параметра, а именно, в частности, даты изменения, времени суток изменения и/или идентификацию измененного параметра. В этом отношении предлагаются дополняющие этапы для случая, когда реализация всех параметров при первом вводе в эксплуатацию по существу завершена. Либо параметры могут быть изменены позже, либо оказывается, что при вводе в эксплуатацию должен быть настроен еще один параметр.

Предпочтительным образом согласование между параметрами ветроэнергетической установки и параметрами, сохраненными в банке данных управления, осуществляется только для измененных параметров, то есть для параметров, которые были идентифицированы сигналом изменения. Такой частичный контроль предлагается, в частности, если только один параметр или лишь небольшое количество параметров было изменено. Если изменяются очень много параметров, например, по меньшей мере 10 параметров или по меньшей мере 20 параметров, то может быть целесообразным согласовать весь набор параметров. Предпочтительным образом производится сравнение считанных параметров с предопределенными параметрами, ассоциированными с ветроэнергетической установкой и сохраненными в банке данных управления, по каждому параметру. Таким образом, каждый реализованный параметр считывается друг за другом и сравнивается с соответствующим параметром, сохраненным в банке данных управления. Это имеет особое преимущество, заключающееся в том, что в случае проблематичного объединения в сеть, которая, в частности, обеспечивает возможность лишь медленной или спорадической передачи данных, согласование можно, однако, выполнять поэтапно. Также для случая, когда параметры непосредственно передаются из банка данных управления посредством соединенного в сеть устройства контроля в ветроэнергетическую установку, такая передача выполняется также по каждому параметру. Так может передаваться и реализовываться один параметр за другим. Предпочтительным образом, также для этого осуществляется проверка передаваемого и реализуемого параметра, чтобы иметь возможность исключать ошибки передачи.

Согласно одному варианту осуществления, предлагается, что выбранные параметры сводятся в один набор параметров и с одним идентификационным кодом, ассоциированным с ветроэнергетической установкой, или они ассоциированы с таким идентификационным кодом. Предпочтительно, если такой идентификационный код составляется из по меньшей мере одного кода типа, обозначающего тип установки для ветроэнергетической установки, и индивидуального кода, обозначающего конкретную ветроэнергетическую установку. Таким образом, может осуществляться первая идентификация и, тем самым, также классификация для типа установки, как, например, ветроэнергетическая установка типа Е82 предприятия Enercon, приводимого лишь в качестве примера. Многие параметры, которые ассоциированы с такой ветроэнергетической установкой согласно типу, являются сходными или идентичными. Кроме того, по меньшей мере для некоторых параметров, может иметь место зависимость от того, где установлена конкретная ветроэнергетическая установка. Например, две однотипные ветроэнергетические установки могут быть подключены к различным сетевым точкам подключения. Если для обеих сетевых точек подключения действительны разные предписания, то эти однотипные ветроэнергетические установки все же должны конфигурироваться по-разному. Для этого предлагается применение индивидуального кода, обозначающего конкретную ветроэнергетическую установку.

К таким параметрам можно также обращаться, например, посредством разрабатывающего подразделения. Разрабатывающее подразделение может, например, для параметров установки одного типа осуществить изменения и их заново сохранить для того же самого типа установки или конкретной ветроэнергетической установки и снабдить соответственно измененным индивидуальным кодом. При выборе предопределенных, ассоциированных с ветроэнергетической установкой параметров, идентификация необходимых параметров может осуществляться с помощью такого составного кода.

Предпочтительным образом, при реализации параметров в ветроэнергетической установке реализуются лишь некоторые из скомбинированных в блоке данных параметров. Это может быть особенно предпочтительным при последующих изменениях. Например, определенные параметры некоторого типа установки могут изменяться на основе модификации, осуществляемой фирмой. Такие изменения могут тогда быть соответствующими для параметров каждой установки этого типа. Посредством кода типа все эти параметры могут идентифицироваться и изменяться. Соответственно, тогда выполняется лишь смена этих параметров.

Предпочтительным образом, предложено, что ветроэнергетическая установка только тогда вводится в эксплуатацию, когда реализованные или измененные в ветроэнергетической установке параметры были сопоставлены с предопределенными параметрами, ассоциированными с ветроэнергетической установкой и сохраненными в банке данных управления. В частности при первом вводе в эксплуатацию, а также при более поздних изменениях, осуществляется предпочтительно перенос параметров на ветроэнергетическую установку, после чего ожидается проверка, то есть согласование, с параметрами, сохраненными в банке данных управления, посредством сетевого устройства контроля. После этого согласования может затем быть сгенерирован разрешающий сигнал или другой сигнал, который сообщает специалисту по обслуживанию о том, что вновь реализованные параметры являются корректными. Если они не корректны, то выдается соответствующее предупреждение или соответствующее указание. Это указание в общем случае может представлять собой предупреждение, что имеет место ошибка, и/или идентифицировать конкретный параметр, при котором возникает ошибка. Тогда установка не вводится в эксплуатацию, и соответственно за счет этого можно избежать возникновение неисправности, в частности, также несчастного случая или аварии.

Кроме того, предложена ветроэнергетическая установка для генерации электрической энергии из ветра, выполненная с возможностью конфигурирования посредством способа согласно вышеописанным вариантам выполнения. В частности, такая ветроэнергетическая установка имеет соответствующие устройства, чтобы иметь возможность считывания с мобильного носителя данных. Кроме того, ветроэнергетическая установка объединена в сеть с устройством контроля. Также предусмотрено соответствующее программное обеспечение, которое обеспечивает возможность упомянутой реализации и/или согласования.

Кроме того, предложена система ветроэнергетической установки, которая наряду с ветроэнергетической установкой также содержит банк данных управления и устройство контроля, объединенное в сеть с банком данных управления. Такая система ветроэнергетической установки выполненная с возможностью конфигурирования посредством способа согласно вышеописанным вариантам выполнения. В соответствии с этим предлагается не только одна ветроэнергетическая установка или несколько ветроэнергетических установок, но и дополнительно предусмотрены соответствующий банк данных и сетевое устройство контроля.

Изобретение поясняется далее более подробно на примерах выполнения со ссылками на приложенные чертежи, на которых показано:

Фиг. 1 - схематичное представление ветроэнергетической установки в перспективе,

Фиг. 2 - диаграмма для наглядной иллюстрации объединения в сеть устройства ветроэнергетической установки,

Фиг. 3 - диаграмма для наглядной иллюстрации обработки параметров и других данных в системе ветроэнергетической установки,

Фиг. 4 - диаграмма для наглядной иллюстрации процесса согласования параметров в ветроэнергетической установке или ветроэнергоцентре с несколькими ветроэнергетическими установками.

На Фиг. 1 показана ветроэнергетическая установка 100 с башней 102 и гондолой 104. На гондоле 104 размещен ротор 106 с тремя роторными лопастями 108 и обтекателем 110. Ротор 106 в процессе эксплуатации ветром приводится во вращательное движение и тем самым приводит в действие генератор в гондоле 104.

Диаграмма на фиг. 2 наглядно показывает, что заданные данные, так называемые номинальные данные, включая предопределенные параметры, сохранены в центральном банке 6 данных. Центральный банк 6 данных может быть выполнен как SAP 6. В центральном банке 6 данных сохранены, в частности, параметры установок и проектная информация. Эти данные по меньшей мере частично необходимы для управления ветроэнергетической установкой, и поэтому центральный банк 6 данных обозначается как банк 6 данных управления.

К банку 6 данных управления могут получать доступ подразделение по техническому обслуживанию 1, служба оценки 2 местоположения, отдел РМ 3 и отдел GO4, что обозначено блоком 5 передачи данных. Доступ касается считывания или записи данных, таких как параметры установок и проектная информация.

Служба оценки 2 местоположения обозначает экспертизу местоположения для планируемого местоположения ветроэнергетической установки. Она может включать в себя оценку преобладающих ветровых и метеоусловий, имеющиеся сетевые условия и локальные предписания, приводимые в качестве лишь некоторых примеров.

РМ 3 обозначает управление проектом, в компетенцию которого входит специфическая для проекта реализация и выполнение работ по монтажу и оснащению при создании новой ветроэнергетической установки или нового ветроэнергоцентра. Секция GO 4 касается планирования, выполнения и контроля подключения ветроэнергетической установки или ветроэнергоцентра к электрической сети электроснабжения.

Для того чтобы конфигурировать ветроэнергетическую установку 12, соответствующие параметры записываются или соответственно сохраняются на мобильном носителе 8 данных и с помощью таким образом подготовленного мобильного носителя 8 данных переносятся на ветроэнергетическую установку 12. Для этого специалист по техническому обслуживанию доставляет мобильный носитель 6 данных с записью к ветроэнергетической установке 12. Мобильный носитель данных предусмотрен в данном случае в виде карты памяти, в частности, как так называемой CF-карты. CF-карта является картой памяти, которая применяет стандарт интерфейса, который в немецком языке обозначается также как CompactFlash.

Другие возможности доступа, возможно с ограничением, для подразделения технического обслуживания или монтажника обеспечиваются через телефон 7. Для того чтобы проверить, корректны ли реализованные в ветроэнергетической установке 12 параметры, может осуществляться согласование с данными в банке 6 данных управления. Для этого предусматривается объединение в сеть, в которой применяется SCADA-система 11. Через SDBMS-блок 9 осуществляется с помощью инструмента 10 сравнения согласование сохраненных в ветроэнергетической установке 12 и реализованных параметров.

Сокращение SDBMS блока 9 обозначает систему управления базой данных SCADA, которая является системой управления банком данных SCADA-системы. Задача блока 9, таким образом, состоит в сохранении фактических значений соответствующей ветроэнергетической установки, чтобы предоставлять их для сравнения с номинальными значениями в центральном банке данных. Инструмент сравнения устанавливает связь с банком 6 данных управления. Одновременно инструмент 10 сравнения может передавать запрос или сигнал тревоги 14 специалисту 16 по обслуживанию, который обеспечивает согласование данных.

Посредством SCADA-системы 11, которая также обеспечивает возможность связи с ветроэнергетической установкой 12, специалист 16 по обслуживанию может также предпринять ручное согласование. Такое ручное согласование возможно, в частности, при изменении отдельных параметров. Для этого стрелка 18 связи изображена для наглядного представления ручного согласования.

Фиг. 3 обзорно иллюстрирует происхождение и применение необходимых параметров ветроэнергетической установки. Вышестоящей по отношению к ней является система управления эксплуатационными данными, которая обозначена или соответственно наглядно представлена блоком 30. Также другие блоки служат главным образом для иллюстрации взаимосвязей. Важным для параметров является, с одной стороны, банк данных управления, который на фиг. 3 обозначен как центральный банк 31 данных, и процесс передачи данных из банка данных управления в ветроэнергетическую установку, что иллюстрируется блоком 32 передачи данных «центральный банк данных ->WEA».

Для полноты поясняется, что к центральному банку 31 данных относится блок 33 для определения банка данных, также блок 34 для сведения вместе банков данных, включая проектные данные. Блок 35 является репрезентативным для рабочего процесса, который также обозначается как рабочий поток (Workflow), который относится к сбору и управлению эксплуатационными данными. Пояснение сфер ответственностей иллюстрируется блоком 36, который приводится под всем комплексом банка данных управления.

В качестве элемента передачи данных из банка данных управления в ветроэнергетическую установку согласно блоку 32 указан блок 37 карты памяти. Он должен, в частности, иллюстрировать процесс передачи данных с карты 8 памяти на ветроэнергетическую установку 12 согласно фиг. 2 как часть передачи данных согласно блоку 32. Блок 38 согласования иллюстрирует процесс согласования с банком данных или у согласования с банком данных управления. Он относится, в частности, к процессам, которые на фиг. 2 были описаны в связи с SDBMS-блоком 9 и инструмент 10 сравнения. Другим важным моментом является дистанционная передача данных, которую представляет блок 39 дистанционной передачи данных. Блок 39 дистанционной передачи данных иллюстрирует процесс дистанционной передачи данных и при этом ссылается на описание к SCADA-блоку 11 на фиг. 2.

Фиг. 4 иллюстрирует несколько более детальные процессы согласования параметров с помощью SCADA-системы. Процесс начинается с ветроэнергетической установки 40, которая выдает сообщение 42 об изменении параметров на блок 44 обработки событий. Этот блок 44 обработки событий обрабатывает сообщение 42 об изменении параметров и тем самым оказывает воздействие на обработку параметров в блоке 46 обработки параметров. Кроме того, в качестве альтернативы, влияние оказывает временное управление, в частности, временной запуск согласования параметров согласно блоку 48 временного управления.

В блоке 46 обработки параметров затем создается список 50 запросов. Он выдается на блок 52 обработки, который координирует дальнейшие этапы или соответственно создает основу для следующих этапов. В частности, в зависимости от этого, выдается запрос 54 списка изменений и запрос 56 параметров. Посредством этого инициируется согласования параметров в ветроэнергетической установке с параметрами в банке данных управления. Эти запросы выполняются соответствующим образом, что однако не показано на схеме на фиг. 4, и параметры и/или списки изменений предоставляются для согласования. При этом могут осуществляться согласования по списку изменений или согласования по параметрам. Или оба типа согласования могут дополнять друг друга или выполняться одновременно. Кроме того, осуществленные изменения сохраняются по команде 58 сохранения изменений в запоминающем устройстве 60.

Таким образом, в SCADA-системе реализуется процесс, который берет на себя функцию по контролю параметров. Согласование между SCADA-системой ветроэнергоцентра и отдельной установкой может осуществляться двумя различными методами, оба из которых также могут выполняться. Прежде всего, предполагается, что имеется SCADA-система ветроэнергоцентра, то есть система, которая обеспечивает возможность и выполняет объединение в сеть ветроэнергоцентра. Это может означать, что имеется ветроэнергоцентр с такой системой или что применяется только такая система, в частности, чтобы реализовать дистанционную передачу данных, предусмотренную для одной или более ветроэнергетических установок.

Согласование может, таким образом, с одной стороны, осуществляться во времени, что иллюстрируется блоком 48 временного управления. При этом осуществляется согласование, например, один раз в день. При этом изменения, которые между тем происходят, то есть в частности в течение дня, регистрируются и контролируются.

Другой метод, который, как указано, может использоваться дополнительно, работает на основании управления событиями. При этом ветроэнергетическая установка сигнализирует SCADA-системе ветроэнергоцентра посредством блока обработки событий, который представлен блоком 44, что один параметр или несколько параметров изменились. Затем SCADA-система запрашивает ключ параметров для измененных параметров, а также временной идентификатор, который также может называться временной меткой, последнего изменения. В заключение измененные параметры, то есть измененные параметры установки с соответственно относящимся к ним номером пользователя соответствующего специалиста по обслуживанию считываются SCADA-системой ветроэнергоцентра. Тем самым, согласование может выполняться и завершаться.

Таким образом, предложено решение, которое должно обеспечить гарантию качества для ветроэнергетических установок. Поставленной целью является обеспечить то, чтобы каждая ветроэнергетическая установка, в которой применяется предложенное решение, эксплуатируется с корректными параметрами.

При этом эксплуатационные параметры централизованно ведутся в банке данных управления, в частности, в центральной системе банка данных изготовителя ветроэнергетической установки и управляются в ней. Центральная система банка данных может также синонимично обозначаться как центральный банк данных. Посредством защищенного экспортирования параметров ветроэнергетической установки, то есть параметров, которые предназначены для конкретной ветроэнергетической установки, на CF-карту памяти, они могут передаваться в соответствующую ветроэнергетическую установку, что может также обозначаться как обеспечение отлаженности.

Чтобы распознавать отклонения параметров между ветроэнергетической установкой и центральной системой банка данных, инсталлированные в ветроэнергоцентр SCADA-системы регистрируют индивидуальные параметры установок. Один раз в день или после возникновения события, параметры согласуются с параметрами, сохраненными в центральной системе банка данных. При отклонениях соответствующая информация направляется в подразделения по техническому обслуживанию (Service).

Важным аспектом является однозначная идентификация параметров. Для этого предусмотрен однозначный номер параметра, который также обозначается как ключ параметра. Этот номер известен в ветроэнергетической установке, которая сокращенно также обозначается как установка, и он известен в SCADA-системе и в центральной системе банка данных и определяет на основе описания параметра значение параметра. При этом описание параметра включает в себя значения характеристики параметра, а также его содержание. Описание параметра может содержать один, несколько или все из следующих элементов. Предпочтительным образом оно включает в себя следующие элементы:

- Ключ параметра, который является однозначно определенным ключом для идентификации параметра.

- Действительный идентификатор установки, который идентифицирует, с какой установкой соотнесен параметр.

- Краткое наименование параметра.

- Описание параметра, которое предпочтительно выполнено на двух языках, в частности, на немецком и английском языке.

- Указание типа данных, в частности, применяется ли так называемое длинное «целое число» INTEGER или так называемое «длинное слово» WORD, причем «слово» WORD вдвое длиннее, чем «целое число» INTEGER.

- Масштабирование значения и/или смещение значения.

- Минимальное значение и максимальное значение.

- Тип представления значения параметра, а именно, является ли оно десятичным, шестнадцатеричным, двоичным и т.п. Для этого может быть предусмотрен ключ представления.

- Единица, в частности, физическая единица.

- Так называемое «значение по умолчанию», то есть значение, которое содержится стандартным образом, прежде чем будет записано фактически индивидуализированное значение.

- Параметр, который представляет права для считывания и записи и действителен во всей системе.

- Уровень для прав считывания, который указывает, кто имеет права считывания.

- Уровень для прав записи, который указывает, кто имеет права записи.

- Объявление параметра, которое резервирует собственно параметр в качестве заполнителя.

Считывание параметров ветроэнергетической установки осуществляется под управлением SCADA-системы. Каждый параметр при этом отдельно запрашивается путем указания однозначного ключа параметра у ветроэнергетической установки. Ветроэнергетическая установка отвечает содержанием данных, которое содержит ключ параметра, значение и пользовательский номер, который идентифицирует пользователя, который изменил параметр. Если запрашивается параметр, который не существует в ветроэнергетической установке, то ветроэнергетическая установка отвечает ключом параметра, содержанием которого является «ошибка», и кодом ошибки, который записан там, где в противном случае было бы записано значение параметра.

Ветроэнергетическая установка может посредством набор данных статуса сигнализировать SCADA-системе об изменении параметров, как это иллюстрируется посредством сообщения 42 изменения параметра и блоком 44 обработки события на фиг. 4. Ключи параметров для измененных параметров могут в этом случае считываться из установки посредством дополнительного набора данных, который имеет следующий вид:

- Дата последнего изменения параметров.

- Время суток последнего изменения параметров.

- Количество ключей параметров, которые изменились с момента последнего запроса.

Если изменилось больше параметров, чем об этом может быть сообщено, то может также посредством установки соответствующего ключа параметра осуществляться запрос на согласование всех параметров установки.

Посредством даты и времени последнего изменения параметров ветроэнергетической установки временной запрос параметров может оптимизироваться таким образом, что запрашиваются только ветроэнергетические установки, у которых временная метка отличается от временной метки, сохраненной в SCADA-системе. Если также ежедневно инициируется временное согласование, то в соответственно актуальный день осуществляется только временное согласование для ветроэнергетических установок, для которых в этот день не проводилось согласование иным образом.

Предпочтительно применяется жестко заданная структура параметров, которая применяется в банке данных управления, а также в сетевом устройстве контроля, в частности, в SCADA-системе. При этом параметры предпочтительно управляются на основе идентификаторов установок. Установки каждого типа управляются отдельно. В основе этого лежит определение, которое осуществляется посредством конфигурационных файлов, в которых определены соответствующие параметры типа установки.

Каждый параметр установки при этом управляется с помощью его уровня изменения. Этот уровень изменения включает в себя, в частности, текущее значение параметра, дату и время изменения, номер пользователя, который выполнил изменение, и, при необходимости, значение ошибки или идентификатор ошибки. Предпочтительным образом ведется файл банка данных актуального состояния параметров по каждому типу установки ветроэнергетических установок, и файл банка данных, который содержит только изменения всех установок. Таким образом, для каждого типа установки предусмотрено два файла банка данных, и описания полей данных этих файлов банка данных выполнены предпочтительным образом идентично. Они содержат дату и время последнего изменения, конкретный номер установки, тип установки, который в общем случае сохранен только в файле изменений, код ошибки, который может быть числовым значением из трех знаков, ключ параметра, который может быть целочисленным значением из пяти знаков, параметр, то есть значение параметра, которое может быть удвоенным значением с 10 знаками и двумя разрядами после запятой; и пользователя, осуществившего последним изменение параметров, для которого может быть предусмотрена строка с 20 знаками, то есть поле данных, которое может в принципе принимать любые знаки, в частности, числа и буквы.

Изобретение относится к способу конфигурирования ветроэнергетической установки, к ветроэнергетической установке, которая подготовлена для такого конфигурирования и к системе ветроэнергетической установки с ветроэнергетической установкой и банком данных управления. Способ конфигурирования ветроэнергетической установки (100) содержит следующие этапы: выбор предопределенных параметров, соотнесенных с ветроэнергетической установкой, из банка (6) данных управления для конфигурирования ветроэнергетической установки (100), сохранение выбранных параметров на мобильном носителе данных (8), передача выбранных параметров с мобильного носителя данных (6) на ветроэнергетическую установку (100), реализация выбранных параметров в ветроэнергетической установке (100), считывание параметров, реализованных в ветроэнергетической установке (100), из устройства (11) контроля, объединенного в сеть с ветроэнергетической установкой (100) и банком (6) данных управления, и сравнение считанных параметров с предопределенными параметрами, соотнесенными с ветроэнергетической установкой (100) и сохраненными в банке (6) данных управления. Изобретение направлено на минимизацию риска неверного программирования ветроэнергетической установки при вводе ее в эксплуатацию. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ конфигурирования ветроэнергетической установки (100), содержащий этапы, на которых
- выбирают предопределенные параметры, соотнесенные с ветроэнергетической установкой, из банка (6) данных управления для конфигурирования ветроэнергетической установки (100),
- сохраняют выбранные параметры на мобильном носителе (8) данных,
- передают выбранные параметры с мобильного носителя (8) данных на ветроэнергетическую установку (100),
- реализуют выбранные параметры в ветроэнергетической установке (100),
- считывают параметры, реализованные в ветроэнергетической установке (100), из устройства (11) контроля, объединенного в сеть с ветроэнергетической установкой (100) и банком (6) данных управления, и
- сравнивают считанные параметры с предопределенными параметрами, соотнесенными с ветроэнергетической установкой (100) и сохраненными в банке (6) данных управления.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
каждый параметр характеризуется индивидуальным ключом параметра, и ключ параметра включает в себя по меньшей мере одну из информаций
- идентификацию параметра,
- идентификацию ветроэнергетической установки, в которой он применяется, и
- идентификацию лица, которое последним изменило реализованный параметр.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что параметры включают в себя
- данные для управления генератором ветроэнергетической установки,
- данные для управления вводом электрической энергии от ветроэнергетической установки в электрическую сеть электроснабжения,
- данные по эксплуатации и/или
- данные для управления защитными функциями ветроэнергетической установки.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
сигнал изменения передают от ветроэнергетической установки к устройству (11) контроля, если по меньшей мере один параметр в ветроэнергетической установке был изменен, причем сигнал изменения может опционально содержать информации для идентификации по меньшей мере одного измененного параметра, причем эти информации включают в себя
- дату изменения,
- время изменения и/или
- идентификацию измененного параметра.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что
только измененные параметры, идентифицированные сигналом изменения, сравнивают с предопределенными, соотнесенными с ветроэнергетической установкой и сохраненными в банке (6) данных управления параметрами, или что сравнивают все реализованные параметры, если число измененных параметров превышает предопределенное минимальное число.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сравнение считанных параметров с предопределенными параметрами, соотнесенными с ветроэнергетической установкой и сохраненными в банке (6) данных управления, осуществляют по каждому параметру, при этом каждый реализованный параметр считывают по отдельности из ветроэнергетической установки и сравнивают с соответствующим параметром, сохраненным в банке (6) данных управления.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
выбранные параметры объединяют в набор параметров с идентификационным кодом, соотнесенным с ветроэнергетической установкой, или они соотнесены с таким идентификационным кодом, и, в частности, такой идентификационный код состоит из по меньшей мере
- кода типа, обозначающего тип установки для ветроэнергетической установки, и
- индивидуального кода, обозначающего конкретную ветроэнергетическую установку.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что
при реализации параметров в ветроэнергетической установке реализуют лишь некоторые из параметров, объединенных в набор данных.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
ветроэнергетическую установку только тогда вводят в эксплуатацию, когда реализованные или измененные в ветроэнергетической установке параметры были сопоставлены с предопределенными параметрами, соотнесенными с ветроэнергетической установкой и с сохраненными в банке (6) данных управления.

10. Способ конфигурирования ветроэнергетической установки, содержащий этапы, на которых
- выбирают предопределенные параметры, соотнесенные с ветроэнергетической установкой, из банка (6) данных управления для конфигурирования ветроэнергетической установки,
- сохраняют идентификатор носителя данных, соотнесенный с выбранными параметрами и конфигурируемой ветроэнергетической установкой, на мобильном носителе (8) данных,
- связывают мобильный носитель (8) данных с ветроэнергетической установкой и проверяют, совпадает ли идентификатор носителя данных с идентификатором ветроэнергетической установки,
- передают выбранные параметры от банка (6) данных управления, посредством объединенного в сеть с ветроэнергетической установкой и банком (6) данных управления устройства (11) контроля на ветроэнергетическую установку, и реализуют выбранные параметры в ветроэнергетической установке, если идентификатор носителя данных совпадает с идентификатором ветроэнергетической установки.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что
каждый параметр характеризуется индивидуальным ключом параметра, и ключ параметра включает в себя по меньшей мере одну из информаций
- идентификацию параметра,
- идентификацию ветроэнергетической установки, в которой он применяется, и
- идентификацию лица, которое последним изменило реализованный параметр.

12. Способ по п. 10, отличающийся тем, что параметры включают в себя
- данные для управления генератором ветроэнергетической установки,
- данные для управления вводом электрической энергии от ветроэнергетической установки в электрическую сеть электроснабжения,
- данные по эксплуатации и/или
- данные для управления защитными функциями ветроэнергетической установки.

13. Способ по п. 10, отличающийся тем, что
сигнал изменения передают от ветроэнергетической установки к устройству (11) контроля, если по меньшей мере один параметр в ветроэнергетической установке был изменен, причем сигнал изменения может опционально содержать информации для идентификации по меньшей мере одного измененного параметра, причем эти информации включают в себя
- дату изменения,
- время изменения и/или
- идентификацию измененного параметра.

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что
только измененные параметры, идентифицированные сигналом изменения, сравнивают с предопределенными, соотнесенными ветроэнергетической установкой и сохраненными в банке (б) данных управления параметрами, или что сравнивают все реализованные параметры, если число измененных параметров превышает предопределенное минимальное число.

15. Способ по п. 10, отличающийся тем, что сравнение считанных параметров с предопределенными параметрами, соотнесенными с ветроэнергетической установкой и сохраненными в банке (б) данных управления, осуществляют по каждому параметру, при этом каждый реализованный параметр считывают по отдельности из ветроэнергетической установки и сравнивают с соответствующим параметром, сохраненным в банке (6) данных управления.

16. Способ по п. 10, отличающийся тем, что
выбранные параметры объединяют в набор параметров с идентификационным кодом, соотнесенным с ветроэнергетической установкой, или они соотнесены с таким идентификационным кодом, и, в частности, такой идентификационный код состоит из по меньшей мере
- кода типа, обозначающего тип установки для ветроэнергетической установки, и
- индивидуального кода, обозначающего конкретную ветроэнергетическую установку.

17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что
при реализации параметров в ветроэнергетической установке реализуют лишь некоторые из параметров, объединенных в набор данных.

18. Способ по п. 10, отличающийся тем, что ветроэнергетическую установку только тогда вводят в эксплуатацию, когда реализованные или измененные в ветроэнергетической установке параметры были сопоставлены с предопределенными параметрами, соотнесенными с ветроэнергетической установкой и с сохраненными в банке (6) данных управления.

19. Ветроэнергетическая установка для генерации электрической энергии из ветра, которая подготовлена к тому, чтобы конфигурироваться посредством способа по любому из пп. 1-18.

20. Система ветроэнергетической установки, содержащая
- ветроэнергетическую установку,
- банк (6) данных управления и
- устройство (11) контроля, объединенное в сеть с банком (6) данных управления,
причем ветроэнергетическая установка подготовлена к тому, чтобы конфигурироваться посредством способа по любому из пп. 1-18.