Wraz z przyspieszoną transformacją globalnej struktury energetycznej, energetyka wiatrowa, jako kluczowy element czystej energii, stale rośnie pod względem zainstalowanej mocy. Farmy wiatrowe zlokalizowane są głównie w odległych obszarach, takich jak regiony wysokogórskie, strefy przybrzeżne i pustynie, charakteryzując się rozproszonym rozmieszczeniem stacji i trudnymi warunkami eksploatacji. Wiąże się to z rygorystycznymi wymaganiami dotyczącymi automatycznego sterowania urządzeniami, monitorowania ich stanu oraz zdalnej obsługi i konserwacji.
W tym kontekście, ultrakompaktowy i energooszczędny sterownik AK1 firmy APQ, w stylu magazynka, został z powodzeniem zastosowany w systemach monitorowania farm wiatrowych. Charakteryzujący się kompaktowymi rozmiarami, wysoką niezawodnością i bogatymi możliwościami rozbudowy interfejsami, pełni funkcję lokalnego komputera dolnego i współpracuje z głównym systemem sterowania, zapewniając kompleksowe zbieranie danych z turbin wiatrowych, transmisję w czasie rzeczywistym oraz sterowanie połączeniami urządzeń, zapewniając niezawodne wsparcie dla inteligentnego monitorowania i obsługi farm wiatrowych.
Problemy klientów: Trudne warunki, ograniczona przestrzeń, trudne warunki eksploatacji i utrzymania
Podczas rzeczywistej eksploatacji farmy wiatrowej klient staje przed następującymi wyzwaniami:
1. Trudne warunki pracy i wysokie wymagania dotyczące stabilności sprzętu
Położona na dużych wysokościach farma wiatrowa jest narażona na silne mrozy zimą (minimalna temperatura poniżej -20°C), wysokie temperatury latem, a także ciągłe wibracje i erozję piaskową przez cały rok. Zwykłe urządzenia komercyjne nie są w stanie przystosować się do tak trudnych warunków pracy i nie są w stanie utrzymać długotrwałej, stabilnej pracy w warunkach bezobsługowej pracy przez 7 dni w tygodniu przez 24 godziny na dobę.
2. Rozproszone lokalizacje i wysokie koszty eksploatacji i konserwacji
Turbiny wiatrowe są szeroko rozproszone w różnych lokalizacjach. Tradycyjne, ręczne przeglądy charakteryzują się niską wydajnością i opóźnioną reakcją na awarie. Diagnostyka awarii nie może być przeprowadzona w odpowiednim czasie, co ogranicza wydajność wytwarzania energii i zwiększa ogólne wydatki na eksploatację i konserwację.
3. Złożone połączenia urządzeń i trudne zbieranie danych
Turbiny wiatrowe są wyposażone w różnorodne czujniki prędkości i kierunku wiatru, temperatury, drgań i innych parametrów, a także w falowniki, sterowniki PLC, przetwornice częstotliwości i inne urządzenia. Scenariusz lokalny wymaga sprzętu przemysłowego z licznymi interfejsami i wysoką skalowalnością, aby obsługiwać dostęp do wielu urządzeń, lokalne przetwarzanie danych i niezawodną transmisję na duże odległości.
Rozwiązanie APQ: kontroler magazynkowy serii AK1
Aby rozwiązać powyższe problemy, APQ dostarcza rozwiązanie węzła brzegowego oparte na ultrakompaktowych kontrolerach magazynowych serii AK1. Pełni on funkcję pomocniczego komputera dolnego w farmach wiatrowych, realizując zadania związane z odbiorem i transmisją danych, współpracując z górnym, głównym systemem sterowania.
1. Ultrakompaktowy format umożliwiający elastyczne wdrażanie
Dzięki ultrakompaktowym wymiarom zaledwie 139×95,5×43 mm, seria AK1 umożliwia montaż na ścianie, na szynie DIN oraz na biurku. Można ją łatwo zainstalować w wąskich przestrzeniach, takich jak szafy sterownicze i szafy podłączone do sieci elektroenergetycznej u podstawy wież turbin wiatrowych, bez zajmowania przestrzeni na główne urządzenia sterujące.
2. Konstrukcja bez wentylatora zapewniająca niezawodną pracę w trudnych warunkach
Dzięki całkowicie metalowej obudowie i bezwentylatorowemu pasywnemu odprowadzaniu ciepła, urządzenie zapewnia solidną ochronę przed kurzem i wibracjami. Szeroki zakres temperatur pracy od -20°C do 60°C w pełni spełnia wymagania operacyjne farm wiatrowych na dużych wysokościach, charakteryzujących się ekstremalnymi wahaniami temperatury i ciągłymi wibracjami.
3. Bogate interfejsy wejścia/wyjścia obsługujące łączność wielu urządzeń
Wyposażona w 3 porty Gigabit Ethernet, 4 interfejsy USB i 2 porty szeregowe RS232/485, seria AK1 obsługuje również rozszerzeń 1×M.2 Key-M i 1×Mini PCIe. Umożliwia to elastyczne podłączanie urządzeń peryferyjnych, takich jak czujniki prędkości wiatru, monitory drgań, falowniki, sterowniki PLC i przetwornice częstotliwości, wspierając akwizycję i transmisję danych.
4. Stabilna i niezawodna praca w trybie bezobsługowym
Obsługuje szerokie napięcie wejściowe DC 12~28 V i integruje funkcję watchdoga sprzętowego z automatycznym startem po włączeniu zasilania (regulowany tryb AT/ATX). Urządzenie automatycznie restartuje się w przypadku nieprawidłowości w działaniu systemu, zapewniając niezawodną pracę bezobsługową i współpracuje z głównym systemem sterowania w zakresie odbioru i transmisji danych.
Rezultaty projektu: Stabilna praca, zwiększona wydajność
Po wdrożeniu serii APQ AK1 jako pomocniczego komputera dolnego, farma wiatrowa osiągnęła niezwykłe wyniki w swoim systemie monitorowania:
Znacznie poprawiona stabilność działania sprzętu:
W ciągłej pracy na miejscu, seria AK1 nie doświadczyła żadnych nieoczekiwanych przestojów spowodowanych temperaturą, wibracjami czy zapyleniem. Niezawodnie realizowała zadania akwizycji i transmisji danych, zmniejszając awaryjność łączy pomocniczych.
Znacznie zwiększona efektywność O&M:
Wykorzystując wieloportowy Ethernet i możliwości rozbudowy szeregowej serii AK1, różne małe urządzenia wewnątrz turbin (czujniki, falowniki, sterowniki PLC itp.) zostały pomyślnie podłączone do głównego systemu sterowania. Umożliwiło to lokalne przetwarzanie danych i synchronizację z chmurą, co poprawiło ogólną szybkość harmonogramowania farmy wiatrowej.
Płynniejsza koordynacja systemu monitorowania:
Pełniąc funkcję węzła brzegowego, seria AK1 realizuje wstępne przetwarzanie i stabilną transmisję danych z lokalnych czujników i małych urządzeń sterujących, eliminując wąskie gardła w łączu danych i gwarantując efektywne wykonywanie poleceń harmonogramowania z głównego systemu sterowania.
Ultrakompaktowy, energooszczędny kontroler serii AK1 firmy APQ, w stylu magazynowym, charakteryzuje się doskonałą wartością użytkową jako pomocniczy komputer dolny w scenariuszach monitorowania farm wiatrowych, dzięki kompaktowej obudowie, niskiemu zużyciu energii, wysokiej niezawodności i bogatym interfejsom. Jest on dostosowany do zastosowań takich jak małe pomocnicze urządzenia sterujące i proste szafy magazynujące energię, odpowiedzialne za podłączanie falowników, sterowników PLC, przetwornic częstotliwości i innych urządzeń, a także współpracę z głównym systemem sterowania w celu zapewnienia odbioru i transmisji informacji. Pomaga to klientom w pokonywaniu wyzwań związanych z eksploatacją i utrzymaniem (O&M) w trudnych warunkach i rozproszeniem lokalizacji. W przyszłości APQ będzie nadal umacniać swoją obecność w nowym sektorze energetycznym, dostarczając wydajne i niezawodne rozwiązania w zakresie komputerów przemysłowych do pracy w trudniejszych warunkach.
Czas publikacji: 30 kwietnia 2026 r.
