Leitwind: Energia pulita prodotta con zenon sfruttando la forza del vento (Croazia)

Gli aspetti tecnici in breve

• Parco eolico con sette aerogeneratori modello LTW77
• Potenza installata: 10,5 MW
• zenon Supervisor come sistema di controllo  
• zenon Webserver Standard
• Protocolli di comunicazione
• IEC 61850, DNP3 e IEC 61400-25
• Beckhoff CX1020
• Simatic S7-300

A Crno Brdo è stato realizzato un parco eolico consistente di sette aerogeneratori. Quando ricevette la commessa per la realizzazione dell´impianto di Crno Brdo, il Gruppo Leitwind disponeva già di esperienza internazionale, avendo installato impianti analoghi in Europa, Asia e America del Nord. Paul Thaler, responsabile del settore software presso Leitwind, considera la realizzazione di parchi eolici una sfida sempre nuova da affrontare, i cui punti chiave sono: "Come collegare il parco eolico alla rete? E come armonizzare la gestione dell´impianto con quella delle sottostazioni?“ Visto che  Leitwind installa parchi eolici in diversi paesi del mondo, le esigenze da soddisfare sono di regola molto eterogenee. L´impresa si mise dunque alla ricerca di un produttore di sistemi SCADA che avesse esperienza nel settore delle sottostazioni.

Con COPA-DATA e il suo software zenon, Leitwind è riuscita a soddisfare le più diverse direttive in modo efficiente e con limitato dispendio di tempo e risorse. Il parco eolico in Croazia è stato realizzato da Robert Strauss, ingegnere di sviluppo di sistemi di controllo presso Leitwind: "Nel progetto in Croazia si tratta di un parco con sette aerogeneratori LTW77 con una potenza nominale di 1,5 MW e una potenza installata di 10,5 MW. La gestione dell´impianto è stata realizzata con un Simatic S7-300. Per l´automazione di livello superiore è stato utilizzato un dispositivo Beckhoff CX1020. Abbiamo deciso di usare zenon per svolgere i compiti di visualizzazione.” Di decisiva importanza per la realizzazione del processo era soprattutto la messa a punto di un´interfaccia conforme alla norma IEC 61850 o 61400-25. Visto che i tempi a disposizione per la realizzazione del progetto erano stretti, l´implementazione doveva essere portata a termine velocemente. Per esigenze di visualizzazione e manutenzione, il sistema di controllo doveva essere accessibile anche da remoto.

La comunicazione è quello che conta!

I sistemi di management di parchi eolici della Leitwind AG uniscono diversi aerogeneratori.  Così il gestore dell´impianto, ad esempio, può avviare o arrestare tutti i dispositivi contemporaneamente, oppure disattivarne o avviarne in parallelo solamente una parte premendo semplicemente un bottone. Un altro importante compito è quello di mettere a disposizione degli operatori i dati attuali della produzione e della disponibilità dell´impianto. Non bisogna poi dimenticare le mansioni di regolazione delle prestazioni (numero dei giri), nonché della potenza reattiva. I dati devono essere a disposizione sia nell´impianto, che in remoto. In tal modo, il gestore della rete, soprattutto nel caso di grandi parchi eolici, può intervenire per regolarne il funzionamento e, ad esempio, ridurre le prestazioni in caso d´instabilità della rete, oppure far in modo che venga generata della potenza reattiva.

Il sistema di management del parco eolico deve poter comunicare con diversi protocolli di comunicazione in uso nel settore energy, soprattutto con IEC 61850, DNP3 e, in futuro, anche IEC 61400-25. Spesso la decisione di quale protocollo usare in concreto viene presa molto tardi. Così come quelle relative alla connessione con una centrale di gestione sovraordinata o l´allacciamento alla rete di distribuzione di energia. Robert Strauss dice al proposito: "Una delle ragioni più importanti per cui ci siamo decisi per zenon e COPA-DATA, erano l´esperienza e il know-how di questa ditta nel settore delle sottostazioni. Abbiamo potuto sempre attingere a questo patrimonio di conoscenze, il che ha risparmiato a noi la fatica di scendere nel dettaglio di ogni protocollo.” Con zenon, Leitwind ha avuto la possibilità di attingere al repertorio di protocolli di comunicazione già implementati nel software, potendoli usare a piacimento, sostituendoli o integrandoli. Proprio per questo non è stato un problema soddisfare il desiderio del cliente che voleva che il parco eolico fosse gestito tramite IEC 61850, anche se lo stesso cliente non ha fornito i relativi dati in tempo. Leitwind non ha fatto altro che passare senza problemi ad una connessione tramite un protocollo Modbus.

Progettazione flessibile

La possibilità offerta da zenon di integrare velocemente delle varianti nei progetti e di reagire prontamente al mutare delle condizioni e delle richieste, ha facilitato sensibilmente il lavoro di progettazione. Così come la struttura modulare del sistema SCADA. Leitwind ha acquistato la licenza solamente per quelle parti del software che sono poi state effettivamente utilizzate. Per realizzare il così importante accesso remoto, per esempio, è stata implementata una versione dello zenon Webserver Standard ridotta nel numero delle funzioni, ma sufficiente per svolgere i compiti di osservazione cui era destinata. Grazie a questa soluzione è possibile accedere con un qualsiasi Web-Browser al parco eolico ed esaminare i dati. Se un giorno si rendesse necessario dotare il sistema anche di possibilità di gestione remota, non si dovrebbe far altro che estendere il modulo implementando lo zenon Webserver PRO; senza dover intervenire in alcun modo sul progetto! Paul Thaler: "La nostra decisione a favore di COPA-DATA è motivata da tre considerazioni fondamentali: in primo luogo il know-how della ditta salisburghese nel campo dei protocolli in uso nel settore energetico. In secondo luogo il fatto che i nostri controller collaborano molto bene con i driver di COPA-DATA. In terzo luogo il fatto che con zenon non si deve programmare molto, ma più che altro configurare, il che permette di lavorare velocemente e riducendo al minimo la possibilità di commettere errori. Con zenon, insomma, si è in grado di approntare in breve tempo una soluzione di alta qualità e di reagire in modo flessibile e veloce a cambiamenti contingenti; quest´ultimo è un fattore di particolare importanza soprattutto in quei progetti in cui le richieste ed esigenze dei clienti non sono definite in modo preciso fino a poco prima della messa in opera del sistema.”

A proposito di Leitwind

Leitwind è un´azienda del Gruppo Leitner con siti in Italia, Austria e India che realizza impianti innovativi in Europa, Asia e America del Nord.  Leitwind si occupa della progettazione e installazione di dispositivi con generatore sincrono a magneti permanenti che riduce al minimo le perdite elettromagnetiche e massimizza il rendimento a tutti i regimi. La costruzione modulare e compatta degli impianti LEITWIND garantisce un´installazione più facile anche in aree di difficile accessibilità. Finora sono stati realizzati 200 impianti in tutto il mondo con una potenza installata di  276 MW.