Safe Feathering Run (SFR) Pitch-System: Lastaufnahme von Windenergieanlagen optimieren

Das Pitch-System einer Windenergieanlage regelt die Leistung der Anlage und übernimmt die Bremsfunktion. Je nach Windstärke ändert das System hierfür die Blattverstellung an der Rotorblattnabe.

Im Fall einer Sicherheitsfahrt SFR (Safe Feathering Run) garantiert das Pitch-System, dass die Windenergieanlage in die Endlagenposition, die sogenannte Fahnenstellung, gefahren wird. Mit dem erweiterten Sicherheitspaket des Pitchone, eines Pitch-Antriebsreglers für Windenergieanlagen, bietet Keba, Hersteller industrieller Automatisierungslösungen, erstmals die Möglichkeit einer Sicherheitsfahrt für Rotorblätter mit unterschiedlichen, dynamischen Profilen und einer nachgelagerten sicheren Endlagenposition.

 Die beiden Funktionalitäten werden durch einen unterbrechungsfreien Betrieb bei Ausfall des Motorgebers unterstützt. Diese drei wesentlichen Funktionalitäten erweitern im Software-Bereich den Sicherheitsgedanken moderner Blattverstellkonzepte erheblich. Durch die Berücksichtigung eines systematischen Ansatzes in der Entwicklungsphase wurde der Antriebsregler für die Sicherheitsfahrt in PLe (Performance Level E) nach EN ISO 13849 konzipiert. Darauf aufbauend, folgt nun die Erweiterung des Sicherheitsaspektes um die lastoptimierten Profile. Durch die konsequente Anwendung aller wichtigen sicherheitstechnischen Regeln und Normen ist Keba in der Lage, sicherheitsrelevante Funktionen zu entwickeln. Dieser etablierte und vom TÜV abgenommene Prozess in der Hard- und Software-Entwicklung ist die Basis für künftige Sicherheitsfeatures aus dem Hause Keba in der Windtechnik.

Wesentliche Inhalte des Funktionspaketes

Lastoptimierte Profile, die zur Laufzeit noch beeinflusst werden können, sind für Hersteller von Windenergieanlagen erstrebenswert, da die resultierenden Pitch-Bewegungen materialschonend ausgeführt werden. Die Laufzeit verlängert sich somit beziehungsweise kann bereits in der Entwicklungsphase materialoptimal konzipiert werden. Ein Lastabwurf und eine daraus resultierende Sicherheitsfahrt ist für das Lastmanagement der Windenergieanlage immer anspruchsvoll. Daher bietet die neue Software nicht nur die Möglichkeit, sicherheits- und lastgerecht eine Auswahl an vordefinierten Profilen zu nutzen, sondern auch diese Profile während der Bewegung online zu optimieren. Diese Gesamtfunktionalität gestattet es, auf die unterschiedlichen Situationen mit spezifischen Profilen lastoptimiert und trotzdem sicher zu reagieren. Das System muss somit nicht immer mit größtmöglicher Stellgröße eingreifen.

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Windkraftanlagen: Optimierte Rotorblätter steigern Leistung um bis zu 4 Prozent

Ein weiteres lastoptimiertes Feature ist die geberlose Bewegung. Fällt der Motorgeber bereits vor oder während der Sicherheitsfahrt der Windenergieanlage aus, kann durch das erweiterte Safety-Paket gewährleistet werden, dass alle Achsen die gleiche Bewegung ausführen und somit die aerodynamische Unwucht verringert wird. Auch die nachgelagerte Endlagenposition wirkt sich lastminimierend auf die Windenergieanlage aus. Sollte die Anlage komplett abgeschaltet werden müssen, wird sie durch diese Erweiterung des Modus „Sicherheitsfahrt“ in einen optimalen Zustand versetzt. Der Wind kann somit das Material der Anlage nicht übermäßig beanspruchen und den Alterungsprozess nicht beschleunigen. Kritische Ausfälle werden minimiert, und die Verfügbarkeit der Anlage wird erhöht.