Afslutningsrapport - FU9913

Transkript

1 Afslutningsrapport - FU9913 Vindkontrol Bilag_441085_v1_7F77A_FU9913 Afslutningsrapport.doc(1).DOC Side 1 af 19

2 1. Indhold 1. Indhold Projektets formål Konklusion Projektets resultater, offentliggørelse og anvendelse Resultater Offentliggørelse Anvendelse Tekniske beskrivelser Automatisk indsamling af vindmølledata Database til vindmølledata Analyse og rapportering af vindmølleinformationer Automatisk indsamling af vejr-data og on-line effekt Produktionsforudsigelse Referencer Bilag_441085_v1_7F77A_FU9913 Afslutningsrapport.doc(1).DOC Side 2 af 19

3 2. Projektets formål Projektets formål er fuld udnyttelse af vindkraft, både energimæssigt og økonomisk. Der skulle foretages en udbygning af informationsindsamlingen omkring vindmøller samt en udvikling af de værktøjer der stiller informationer til rådighed for de instanser der har behov for at træffe beslutninger på vindkraftområdet. 3. Konklusion Projektet har vist at det er teknisk muligt at oprette en automatisk og stabil indsamling af data fra mange forskellige vindmøllefabrikater og typer. Det her været muligt at oprette en database og lave analyse på disse data således at forskellige rapporter kan danne beslutningsgrundlag for teknisk drift, vedligehold og for økonomi. Det har vist sig at et godt og stabilt system hjælper med at træffe beslutninger der er til gavn for vindkraftudnyttelsen. Projektet deltog i projektet EFP-99-Vindmøllepark produktions prediktor. Vejrstationer og et forudsigelsessystem WPPT blev installeret og idriftsat og erfaringerne herfra bidrog til EFP-99 projektets gennemførsel. Det er et klart resultat, at et produktionsforudsigelsessystem er nødvendigt for at give god økonomi i vindkraften. Ud over forbedringer i den daglige drift af vindmøller, har projektet været med til at fremme grundlaget og beslutningerne for andre projekter, f.eks. for Cleverfarm projektet og for projektet med at skrive en ny standard for kommunikation med vindmøller IEC Projektet har også indirekte medvirket til den tekniske og funktionelle kravstilling til NHP-Nysted Havmøllepark. (det kan ikke undgås at der er en afsmittende effekt, da projektets indhentede erfaringer, helt naturligt benyttes på andre projekter) Erfaringerne er også undervejs gået på tværs af Danmark. Der har været afholdt en række møder mellem teknisk personale fra Elsam/Techwise og SEAS/EnergiE2. Erfaringer og tekniske beskrivelser er blevet udvekslet og fremtiden er blevet diskuteret. Bilag_441085_v1_7F77A_FU9913 Afslutningsrapport.doc(1).DOC Side 3 af 19

4 4. Projektets resultater, offentliggørelse og anvendelse 4.1 Resultater Projektets resultater er følgende: Der er sket en udbygning af den automatiske indsamling af vindmølledata fra møller ejet af elselskaberne øst for Storebælt. Der er udviklet og idriftsat en vindmølledatabase, analyse-, rapport- og bruger betjeningssoftware der benyttes af vindmølle ejerne til at træffe beslutninger på drift og vedligeholdelsesområdet. Der er sket en udbygning af den automatiske indsamling af vejrdata fra vejrstationer ejet af elselskaberne øst for Storebælt. WPPT produktions prediktor fra DTU-IMM blev installeret og idriftsat på SEAS og har været benyttet til test og til forudsigelse af vindmølle produktion i SEAS s område i en ca. 2-årig periode. WPPT-systemet benyttes ikke mere af SEAS, vindmøllerne er overgået til ENERGI E2 og andre systemer benyttes til produktionsforudsigelse. Projektet har deltaget i projektgruppen omkring Zephyr, et system til online visning og forudsigelse af produktion (en del af EFP-99 projekt Vindmøllepark produktions prediktor ) 4.2 Offentliggørelse Offentliggørelse og formidling er sket på følgende måder: På Energistyrelsens faglige vindenergikonference maj 2000, præsenterede Claus Bjerge et indlæg, Målesystem for vindforudsigelse i Elkraftområdet. Vindmølleparks produktionsprediktor, EFP99 projekt, den afsluttende rapport, reference (1) er offentliggjort Juni 2002 af Risø. Nærværende rapport, Afslutningsrapport-FU9913 Vindkontrol, leveret til Elkraft-System den 14.nivember 2003 og offentliggøres af Elkraft System. 4.3 Anvendelse Anvendelsen af de forskellige delresultater er følgende: Den automatiske indsamling af vindmølledata fra møller ejet af elselskaberne øst for Storebælt er i drift og benyttes 24 timer i døgnet. Vindmølledatabase, analyse-, rapport- og bruger betjenings-software er koblet sammen med den automatiske indsamling af vindmølledata og benyttes af vindmølle ejerne 24 timer i døgnet til at træffe beslutninger på drift og vedligeholdelsesområdet. WPPT produktions prediktor benyttes ikke mere, men erfaringerne er kommet EFP-99 projektet til gode. Vejrstationer er stadig i drift, de vil bliver demonteret hvis de ikke gør nytte ved driften af vindmøller eller el-net. Viden og resultater fra EFP-99 projektet er gået videre til projekter omkring Zephyr. Bilag_441085_v1_7F77A_FU9913 Afslutningsrapport.doc(1).DOC Side 4 af 19

5 5. Tekniske beskrivelser Dette afsnit er en overordnet beskrivelse af de tekniske systemer der tilsammen er med til at give ejeren af vindkraftanlæg mulighed for kontrol altså Vindkontrol. 5.1 Automatisk indsamling af vindmølledata Indsamling af vindmølledata foretages automatisk af softwarepakken WPMS fra Mita-Teknik A/S. WPMS er blevet tilpasset gennem projektets forløb så det i dag kan indhente væsentlige vindmølledata ved hjælp af forskellige kommunikationsprotokoller og fra et udvalg af vindmøllefabrikater og typer. Programtilpasninger er sket med projektet som kravstiller og som testpartner. Med programmet WPMS Manager foretages den overordnede opsætning af systmet og det er muligt at benytte forskellige værktøjer til overvågning af vindmøller og kommunikationen med dem. Bilag_441085_v1_7F77A_FU9913 Afslutningsrapport.doc(1).DOC Side 5 af 19

6 Opsætning af kommunikation til de forskellige typer møller sker med WPMS Manager. Bilag_441085_v1_7F77A_FU9913 Afslutningsrapport.doc(1).DOC Side 6 af 19

7 Det konfigureres i hvilket bibliotek database skal gemmes. Det konfigureres hvilke COM porte der skal anvendes, og her er der tilkoblet tre modems til dataopsamlingsudstyret, hvilket giver mulighed for parallel indsamling af data fra 3 mølleparker samtidig. På den måde bliver den samlede indsamlings tid minimeret. Eksempelvis tager det ca.15 minutter for at hente data fra SEAS s ca.30 mølleparker med i alt 150 møller. Kommunikation til SEAS s mølleparker sker via ISDN forbindelser. Bilag_441085_v1_7F77A_FU9913 Afslutningsrapport.doc(1).DOC Side 7 af 19

8 Afhængig af hvilket møllefabrikat og mølletype skal der vælges kommunikationsprotokol. På dette konfigurations billede vælges hvilke protokoller der skal findes i systemet. WPMS Manager giver god mulighed for at følge med i kommunikationen og derved lettes test og fejlfinding på systemet. Bilag_441085_v1_7F77A_FU9913 Afslutningsrapport.doc(1).DOC Side 8 af 19

9 Med programmet WPMS Park Monitor foretages regelmæssige indsamling af data fra vindmølleparkerne. Data som WPMS Park Monitor opsamler gemmes i WPMS-datafiler, hvorfra de benyttes af systemet. WPMS Park Monitoren får fra WPMS Manager informationer om hvilke møller der skal hentes data fra. Der findes en udtømmende hjælp-funktion. Bilag_441085_v1_7F77A_FU9913 Afslutningsrapport.doc(1).DOC Side 9 af 19

10 Det konfigureres hvordan og på hvilke tidspunkter der skal hentes data fra vindmøllerne. På Park Monitorens oversigts billede kan man følge med i mølleparkernes tilstand. Dette billede benyttes i den daglige drift af vindmøllerne. Billedet giver et godt overblik. Bilag_441085_v1_7F77A_FU9913 Afslutningsrapport.doc(1).DOC Side 10 af 19

11 WPMS Communication Engine er et stykke software der sørger for kommunikation med modems og sørger for at følge de forskellige kommunikations protokoller. Bilag_441085_v1_7F77A_FU9913 Afslutningsrapport.doc(1).DOC Side 11 af 19

12 5.2 Database til vindmølledata Projektet har oprettet en vind-database. Til denne database flyttes data hjem hentet af WPMS Park Monitor. Databasen indeholder tabellerne PM_data-Tabel (de seneste hjemhentede rå data), Statistik-Tabel (en log og en blanding af hjemhentede data og resultater af beregninger) og en Mail-tabel hvori mobiltelefonnumre til servicepersonale er oprettet. Bilag_441085_v1_7F77A_FU9913 Afslutningsrapport.doc(1).DOC Side 12 af 19

13 5.3 Analyse og rapportering af vindmølleinformationer Den første udgave af tilstands logning blev benyttet i et par år, fra medio 1999 til medio Systemet gav mulighed for at følge med i møllernes rådigheds tal og gav lister over fejlramte møller. Rapporterings muligheder gav øget fokus på mølledriften med et forbedret driftsresultat til følge (rådighedsprocenten blev forbedret). Systemet var baseret på én daglig indhentning af data. Bilag_441085_v1_7F77A_FU9913 Afslutningsrapport.doc(1).DOC Side 13 af 19

14 Januar 2001 startede projektet udvikling af et nyt system der skulle forbedre sikkerheden i dataindsamlingen. Ligeledes ønskede man et varslingssystem der ville formindske ude tiden for en fejlramt mølle. Sikkerhed blev forbedret ved at der var flere indsamlingssystemer kørende parallelt og der blev indført automatisk SMS-besked-sending når møller blev fejlramt. Fra medio 2001 og fremover er dette nye system blevet benyttet. Der er sket løbende udvikling af systemet efterhånden som driftserfaringer og nye ønsker krævede det. Systemet bliver benyttet af SEAS, NVE, NESA, KB og E2. Sommer 2003, er systemet blevet flyttet fra SEAS til Energi E2. Systemet benyttes i den daglige drift i dag. Det nye system hedder KSS Kontrol Styring Statistik. Herunder er eksempler på rapportering. Bilag_441085_v1_7F77A_FU9913 Afslutningsrapport.doc(1).DOC Side 14 af 19

15 5.4 Automatisk indsamling af vejr-data og on-line effekt Automatisk indsamling af vejrdata fra vejrstationer og indsamling af samhørende produktionsmålinger blev etableret i forbindelse med deltagelse i projektet EFP-99-Vindmøllepark produktions prediktor. Selskaberne i Elkraft-samarbejdet blev opdelt i forudsigelses-områder og placering af vejrstationer med henblik på indførelse af forudsigelses-system til vindkraftproduktion blev planlagt. NESA & NVE & KB: De tre selskabers arealer blev delt op i områder men ingen vejrstationer blev opsat. Det blev vurderet at udviklingsprojektet kunne undvære områderne i forsøgsperioden og at der senere skulle træffes beslutninger omkring etablering af målesystemer i disse områder. SEAS: SEAS's areal er delt op i 6 områder (se næste side, topologisk atlas kortmasker). -Område 1, (kort-maske 58), har on-line-reference MW måling fra Syltholm + Kappel møllerne og benytter vejrmålinger fra Syltholm vejrstation (via RødbyHavn 50kV station). -Område 2, (kort-maske 59+56), har on-line-reference MW måling fra Bøtø møllerne og benytter vejrmålinger fra en ny opsat vejrstation på Bøtø-50kV stationen. Her var det ikke teknisk muligt at opsætte vejrstation, forsøg fortsatte uden denne vejrstation. -Område 3, (kort-maske 55), har on-line-reference MW måling fra Nøjsomhed + Nybølle + Vindeby møllerne og benytter vejrmålinger fra en vejrstation på Ny Nøjsomhed-50kV stationen. -Område 4, (kort-maske 51), har on-line-reference MW måling fra Masnedø møllerne og benytter vejrmålinger fra Masnedø vejrstation. -Område 5, (kort-maske 46 og SEAS-del-af-41), har on-line-reference MW måling fra Teestrup møllerne og benytter vejrmålinger fra vejrstation på Haslev-50kV stationen. -Område 6,(kort-maske 50 og SEAS-del-af-40+45), har on-line-reference MW måling fra Frankerup/Fårdrup + Fuglebjerg(D52 ikke helt ren radial) og benytter vejrmålinger fra vejrstation på Fuglebjerg -50kV stationen. SEAS s fjernkontrolsystem blev udbygget således at vejrdata fra vejrstationerne kunne opsamles og gemmes over tid. Ligeledes blev der opsamlet tilhørende produktionsdata. Alle data blev opsamlet i 5- minutters-midlinger og gemt i filer, én pr. døgn. Datafilerne blev benyttet af WPPT forudsigelsessystemet beskrevet i efterfølgende afsnit. Bilag_441085_v1_7F77A_FU9913 Afslutningsrapport.doc(1).DOC Side 15 af 19

16 14.november 2003/CBJ-E2 Opdeling i forudsigelsesområder Bilag_441085_v1_7F77A_FU9913 Afslutningsrapport.doc(1).DOC Side 16 af 19

17 5.5 Produktionsforudsigelse WPPT, et produktionsforudsigelsessystem blev etableret og testet i forbindelse med deltagelse i projektet EFP-99-Vindmøllepark produktions prediktor. WPPT er beskrevet i reference (2). WPPT (Wind Power Prediction Tool) er udviklet I et samarbejde mellem IMM-DTU (Institut for Matematisk Modellering på DTU) og Elsam i Fredericia. WPPT blev tilpasset til områdeopdelingen i SEAS s areal og de indsamlede vejrstationsdata og on-line målinger blev benyttet som grundlag for lignende skærmbilleder og forudsigelser som de efterfølgende billeder viser. Desværre blev der ikke taget skærmdumps mens systemet var kørende på SEAS, så de efterfølgende billeder viser skærmbilleder fra det vest-danske system. Bilag_441085_v1_7F77A_FU9913 Afslutningsrapport.doc(1).DOC Side 17 af 19

18 Bilag_441085_v1_7F77A_FU9913 Afslutningsrapport.doc(1).DOC Side 18 af 19

19 I projektet EFP-99-Vindmøllepark produktions prediktor var det planlagt at WPPT systemet indgik som en forløber til slutsystemet Zephyr som det var det planlagte slutmål. Zephyr blev aldrig installeret hos elselskaberne der deltog i projektet. Begrundelsen findes i reference (1). Men kort fortalt kom forudsigelses-matematikken til at virke fint, det viste sig at en sammensmeltning af principperne fra Risø og IMM s to modeller gav en forbedret forudsigelse, men brugergrænsefladen skrevet i programmeringsproget Java gav problemer så store at Zephyr ikke blev installeret til brug i den virkelige elverden. 6. Referencer (1). Wind farm production prediction the Zephyr model Risø ENS-1363/ (2). WPPT, a tool for on-line wind power prediction IMM-DTU Torben Skov Nielsen, Henrik Madsen og John Tøfting-Elsam Bilag_441085_v1_7F77A_FU9913 Afslutningsrapport.doc(1).DOC Side 19 af 19