Air Windpower 开发出第一台原型风力发电机

Air Windpower 开发出原型风力发电机

挑战

  • 电气和自动组件必须控制和监测风力发电机的运行状态,确保它以最高效率运行且不出现计划外停机

解决方案

成果

  • 非常高的可用性
  • 卓越的效率和可靠性
  • 没有故障或计划外停机
  • 独立管理风力发电机

Allen-Bradley 组件可让风力发电机独立工作,并且具有出色的能效

背景

Air Windpower 是一家总部设在西班牙纳瓦拉的公司,致力于通过安装风力发电机来为客户提供风能优势。

该公司由能源行业经验丰富的工程师和专业人士组成,在距离潘普洛纳市 15 km 的 Muruarte de Reta 小镇开展了一项创新工程:开发一种最先进的 100kW 风力发电机的原型机。

他们为这台机器设立了明确的目标:最大限度地提高可靠性,并尽量减少机器在整个使用寿命期间的发电成本

从一开始,Air Windpower 就与 Boreas(一家专门从事可再生能源安装业务的公司)开展了密切的合作,共同探讨机器的设计,包括叶片的空气动力学结构、主要组件的开发以及元件之间的相互关系。

经过几个月的测试和监控 - 提交风力发电机以进行各种技术分析,从而验证其运转情况和可靠性 - 该公司终于进入了其战略计划的新阶段:这种风力发电机即将推出商用版本,它包含两种型号:

第一种适用于强风环境,与原型机类似;第二种具有更大的转子直径,更适合非强风区域。

Air Windpower 的目标是在西班牙风能市场上占据一定的市场份额,同时将业务扩展到美国、英国等其他市场。

挑战

Air Windpower 开发的 100 kW 风力发电机原型机采用了最新一代的风力发电技术,为附近的采石场提供了一种自耗能方法。

首先,它具有非常坚固可靠的动力传动系统,通过固定件、无需维护的吊舱、由玻璃纤维和碳材料制成的没有接合点的三个混合叶片将负载传输到塔楼,以实现最高的效率和耐用性。此外,它还装备了不带增速传动装置的永磁多极发电机。除此之外,它还集成了“全转换器背对背”电力电子设备,以实现最好的能源质量和隔离操作能力。

为满足所有这些技术要求,Air Windpower 选择了全球电气解决方案公司 Sumelec Navarra。后者成为 Rockwell Automation 分销商已有 25 年之久。

该公司可再生能源部门销售经理 Julio Bustillo 说道:“我们完成了所有机柜的电气设计以及电路和布线的实施,而且也已完成与 Allen-Bradley® 产品的集成。”此外,该公司还为 Air Windpower 提供了用于控制机器的辅助面板。

正如 Bustillo 说明的那样,Rockwell Automation 要面对的挑战是“提供所有电气和自动化组件,以最高的效率管理和监控风力发电机的运转,并最终确保其不会出现计划外停机。”这个最终目标对 Air Windpower 来说至关重要。

负责该项目开发工作的 Boreas NT 工业工程师兼首席技术官 José Sancho 博士说:“我们希望安装一个具有良好可靠性的电气系统,以确保机器能够很好地运转。”该解决方案还必须符合欧洲和美国安全规范 UL 508A。

解决方案

Rockwell Automation 对该原型机的贡献不只是一个单一的解决方案或产品,而是 Allen-Bradley 系列的多种组件 - 所有这些都是机器良好地发电所必需的。

上面所说的组件包括可编程自动化控制器、分布式输入和输出、电源、接触器、按钮等。大体上讲,所有辅助性的能源相关材料均由 Rockwell Automation 提供。

“我们使用了 Rockwell Automation 提供的所有必要的产品,以完成对机器的监控和控制。这样,我们可以将命令发送到电力电子转换器,以指示风力发电机的运行曲线、根据风速调节所需的转速、要产生的功率以及我们需要管理的其他变量。”Sancho 说。

除了所有这些组件以外,该原型风力发电机还采用了 Allen-Bradley CompactLogix™ 可编程自动化控制器(与编程软件、控制器和I/O 模块紧密集成),不仅减少了启动时间,而且有助于实现高效、平稳地运行。

所有这些都与Allen-Bradley PanelView™ Plus HMI 集成,从而以简单的图形格式显示状态机信息。

结果

“从我们完成风力发电机的安装并进行测试以来,已证明该系统可提供最高的可用性,具有极佳的能效和可靠性。事实上,我们没有遇到过一次故障或计划外停机。”Sancho 肯定地说。

目前,该风力发电机正以自动模式运行,一旦发生任何故障,系统都会立即通知工程师。但正如 Sancho 所说:“到目前为止,我们还没遇到过任何故障。”

他接着说:“我们发现 Rockwell Automation 是一家能够为我们的风力发电机提供自动化和整体控制系统的公司。他们总能满足我们对此类机器的严格要求。”Bustillo 也持相同的看法:“Rockwell Automation 始终与我们一起,为我们提供所有支持,与我们合作实施。”

这类风力发电机在目前的发电领域有着极其光明的前景,因为它们为最终用户提供了产生部分能源以减少能耗费用的机会。Sancho 总结说:“这是一台可靠的免维护机器,具有很高的可用性和可靠性。换句话说,它坚固耐用,能够提供最高的生产力。”

联系

我们拥有卓越的知识和服务,可以帮助您设计、实施自动化投资并提供相关支持。