Surveillance centralisé de fermes éoliennes

Rédacteur: Jean-René Gonthier

>> Iberdrola Renewables, deuxième plus grand fournisseur d'énergie en Amérique du Nord a choisi le système SCADA PC VUE pour assurer la surveillance de ses fermes éoliennes aux USA, qui produisent 3600 mégawatts grâce à 35 centrales indépendantes. Chacune des 2479 turbines éoliennes fournit 300 à 350 données, soit au total environ 700'000 à 850'000 données d'E/S sur deux douzaines de serveurs.

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Salle de contrôle et de surveillance (Image: PcVue Solutions)
Salle de contrôle et de surveillance (Image: PcVue Solutions)

La toute dernière opération d'Iberdrola Renewables est son Centre de Contrôle National. Dans une pièce qui ressemble au Contrôle de Missions de la NASA, les analystes de système surveillent toutes les turbine de chaque ferme éolienne du territoire des Etats-Unis. Ils surveillent la performance et le rendement de chaque turbine, et gardent un oeil sur les orages à proximité pour avertir les techniciens du danger sur les sites.

Un élément fondamental

Un élément essentiel de cette opération est le système SCADA. Chaque turbine éolienne dispose d'un boîtier de contrôle contenant un automate programmable, un convertisseur de puissance, des cartes de commande et une unité d'E/S. Les capteurs de vitesse et de direction du vent, de vitesse de rotation d'axe, et de nombreux autres paramètres, collectent des données et les transmettent à l'automate programmable. En détectant la direction du vent, le système de contrôle est capable de commander le système permettant d'orienter toute la turbine dans la direction voulue par rapport au vent pour une production d'électricité optimale.

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Toutes les turbines sont reliées à un réseau local, le boîtier de contrôle de chaque turbine étant relié par bus Ethernet à la base de la tour, elle-même connectée au réseau local par une liaison à fibre redondante. Le réseau local est relié à une station de contrôle à distance, qui gère et collecte les données, ajuste les paramètres des turbines, et génère des alarmes intelligentes, tout en assurant des fonctions de dépannage et de reporting par l'intermédiaire d'un centre de contrôle et de traitement des données, situé à Portland, dans l'Oregon.

Ce centre de contrôle est équipé d'un système SCADA PcVue, qui sert de centre nerveux pour les fermes éoliennes. Il relie les différentes turbines, les sous-stations, les stations météorologiques, le radar de détection d'oiseaux et de chauves-souris, et d'autres systèmes de surveillance servant à préserver la faune, à la salle de contrôle centrale. Il permet à l'opérateur de superviser le comportement de l'ensemble des fermes éoliennes. En enregistrant l'activité à intervalles de temps réguliers, avec PC VUE l'opérateur peut déterminer quels ajustements sont nécessaires, ou quelles actions correctives doivent être adoptées, le cas échéant.

Une solution indépendante de tout fournisseur

Iberdrola Renewables exploite différents types de turbine et chaque fournisseur de turbine fournit son propre système de commande et d'interface d'opérateur. Le principal avantage de PcVue utilisé en tant que système SCADA principal est qu'il n'est lié à aucun fournisseur d'automate programmable, ce qui permet de l'utiliser avec n'importe quel type de turbine. Ce point était particulièrement important pour Iberdrola qui regroupe des opérateurs de fermes éoliennes utilisant différentes turbines avec différents automates programmables.

Au cours de l'implantation, l'équipe d'Iberdrola a pu apprécier la facilité de configuration de PcVue. L'utilisation d'icones animées et de fenêtres pop-up réduisent le risque de recouvrir certaines informations cruciales, et permettent à l'équipe Iberdrola d'avoir une vue d'ensemble. En outre, la création de gabarits de contenu et de comportement, associés à chaque représentation ou animation graphique, assurent la cohérence des affichages.

Iberdrola Renewables utilise OPC, et aussi d'autres protocoles de communication, pour extraire les données des différents automates programmables. Iberdrola s'appuie sur le client OPC d'accès aux données, et sur le client OPC DA XML de PcVue pour l'échange de données en temps réel avec les serveurs de communications, ainsi que sur le serveur OPC DA pour faciliter l'échange de données avec les applications de tierces. Toutes les données acquises sont renvoyées vers le Centre de contrôle national.

Extensible et aisément configurable

«PcVue s'est avéré fiable, extensible et facile à configurer. Le noyau est resté opérationnel et stable. PcVue fournit une vue d'utilisateur unique qui permet une visualisation facile et une gestion globale des innombrables systèmes en place, allant des automates programmables, aux interfaces homme-machine et aux systèmes de contrôle équipant les turbines», déclare Harm Toren, directeur des services opérations éoliennes chez Iberdrola, qui conclut: «Etant donné que nous surveillons le trafic aérien, les migrations et la météo, en plus de contrôler et de gérer nos turbines, nous avons eu besoin d'un système qui fournisse une interface graphique simple et facile à lire, pour pouvoir réagir rapidement en cas de besoin. En outre, le logiciel PcVue s'est déjà avéré facile à utiliser et très fonctionnel pour nos opérations espagnoles». <<

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