System informatyczny nadzoru i sterowania dużej turbiny wiatrowej na przykładzie innowacyjnej turbiny ANew-S1 z pionową osią obrotu

• Autorzy: Kotulski L.

Warianty tytułu

EN

IT system for monitoring and control of a big wind turbine on the example of innovative vertical axis rotation ANew-S1 turbine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Każda turbina wiatrowa składa się co najmniej z dwóch systemów – mechanicznego i elektroniczno-elektrycznego. W nowoczesnych turbinach wiatrowych do dwóch powyższych systemów dochodzi dodatkowo system informatyczny. System komputerowy dużej turbiny wiatrowej realizuje kilka zadań. Do najważniejszych należą: sterowanie na poziomie wyższym niż elektroniczny, inteligentny monitoring i wczesne ostrzeganie, zarządzanie danymi, w szczególności ich zbieranie i archiwizacja, diagnostyka (oparta na przebiegu monitoringu i zarchiwizowanych danych), predykcja warunków pracy turbiny, optymalizacja pracy turbiny, co jest ściśle związane ze sterowaniem, wspomaganie decyzji związanych z eksploatacją, m.in. planowaniem remontów. System informatyczny innowacyjnej turbiny wiatrowej z pionową osią obrotu typu ANew-S1 [4,5] jest przykładem systemu informatycznego dedykowanego dla dużej turbiny wiatrowej. Zarówno sama turbina jak i jej system komputerowy zostały stworzone w ramach grantu NCBiR przez konsorcjum, złożone z firmy Stalprodukt, firmy ANew oraz Akademii Górniczo-Hutniczej. Turbina ANew-S1 została zaprojektowana przez firmę ANew i wyprodukowana przez Stalprodukt. Opisany system informatyczny turbiny ANew-S1 został już zaimplementowany i wstępnie przetestowany. Na obecnym etapie testy wykazały prawidłową, zgodną z oczekiwaniami pracę systemu.

EN

Every wind turbine consists of at least two systems – mechanical and electrical-electronic ones. In modern wind turbines we can find one more system – the IT one. The computer system of a big wind turbine performs several tasks to which belong the control on the level higher than the electronic one, intelligent monitoring and early warning, management of the data (especially collecting and archiving), diagnostics based on the course of monitoring and archived data, prediction of the turbine working conditions, optimization of the turbine operation which is closely connected with its control and also the support in making decisions regarding turbine operation like planning of repairs. The IT system of the innovative vertical axis rotation ANew-S1 type wind turbine (VAWT) is an example of a system dedicated for a big wind turbine. Both the turbine and its computer system were developed under a NCBiR grant by the consortium comprised of Stalprodukt and ANew companies and the AGH University of Science and Technology in Cracov. The ANew-S1 turbine was designed by ANew and produced by Stalprodukt companies. The described IT system of the ANew-S1 turbine has already been implemented and pre-tested and at the present stage tests show that the system works in a proper way and in line with expectations.

Słowa kluczowe

PL

turbina wiatrowa duża; system informatyczny nadzoru i sterowania; turbina ANew-S1 z pionową osią obrotu

EN

big wind turbine; IT system for monitoring and control; ANew-S1 vertical axis wind turbine

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Energia [Stowarzyszenie Elektryków Polskich - COSiW]
• Czasopismo: Energetyka
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 7
• Strony: 406--409
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz. rys.

Twórcy

autor

Kotulski L.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej, Katedra Informatyki Stosowanej

Bibliografia

• [1] Barszcz T., Bielecka M., Bielecki A., Wójcik M., Wind speed modelling using Weierstrass function fitted by a genetic algorithm, “Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics” 2012, 109, 68-78.
• [2] Barszcz T., Bielecki A., Bielecka M., Wójcik M., Włuka M. Vertical axis wind turbine states classification by a ART-2 neural network with a stereographic projection as a signal normalization [w:] Chaari et al. – eds., Advances in Condition Monitoring of Machinery in Non-Stationary Operations, series: “Applied Condition Monitoring” 2016, vol. 4, 265-275.
• [3] Bielecka M., Barszcz T., Bielecki A., Wójcik M. (2012), Fractal modelling of various wind characteristics for application in a cybernetic model of a wind turbine, “Lecture Notes in Artificial Intelligence” 2012, vol.7268, 531-538.
• [4] Bielecki A., Duże turbiny wiatrowe z pionową osią obrotu – obiecująca innowacja, „Energetyka” 2018, nr 6, 276-279.
• [5] Bielecki A. (2018), Inteligentny monitoring dużych turbin wiatrowych, „Energetyka” 2018, nr 8, artykuł przyjęty do druku.
• [6] Boczar T., Energetyka wiatrowa. Aktualne możliwości wykorzystania, Wydawnictwo PAK, Warszawa 2008.
• [7] Hameeda Z., Honga Y.S., Choa T.M., Ahnb S.H., Son C.K., Condition monitoring and fault detection of wind turbines and related algorithms: a review, “Renewable and Sustainable Energy Reviews” 2009, vol.13, 1-39.
• [8] Jabłoński A., Barszcz T., Bielecka M., Automatic validation of vibration signals in wind farm distributed monitoring systems, “Measurement” 2011, vol. 44, 1954-1967.
• [9] Kusiak A., Li W., The prediction and diagnosis of wind turbine faults, “Renewable Energy” 2011, , vol. 36, 16-23.
• [10] Kusiak A., Zhang Z. (2012), Control of wind turbine power and vibration with a data-driven approach, “Renewable Energy” 2012, vol. 43, 73-82.
• [11] Ouyang T., Kusiak A., He Y., Predictive model of yaw error in a wind turbine, „Energy“ 2017, vol. 123, 119-130.
• [12] Pelikant A., Hurtownie danych. Od przetwarzanie analitycznego do raportowania, Helion, Gliwice 2011.
• [13] Tytko R., Odnawialne źródła energii, OWG, Warszawa 2009.
• [14] Verma A., Kusiak A., Fault monitoring of wind turbine generator brushes: A data-mining approach, “Journal of Solar Energy Engineering, Transactions of the ASME” 2012, vol. 134(2), 021001.
• [15] Zhang Z., Kusiak A., Monitoring wind turbine vibration based on SCADA data, “Journal of Solar Energy Engineering, Transactions of the ASME” 2012, vol. 134(2), 021004.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).