IoT-Management am Beispiel Windpark

Den Windpark wie ein Rechenzentrum steuern

28. Juli 2016, 16:15 Uhr | Karin Zühlke
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Abhängigkeitsbäume helfen bei der Ursachen-Analyse

Hewlett Packard
Die Problemursachen im Windparkbetrieb sind vielfältig: Sie reichen von vereisten Rotorblättern bis zum Hacker-Angriff. Der HPE Windpark Manager überwacht laufend die Sensordaten von zehntausenden von Komponenten und meldet Probleme an das Management-Dashboard. Über Abhängigkeitsbäume lassen sich die Probleme auf die zugrundeliegenden Ursachen zurückführen.
© Hewlett Packard

Teil der Lösung ist auch die Ursachenfindung bei Fehlern („Root Cause Analysis“), die anhand von Abhängigkeitsbäumen die wirklichen Ursachen von vermeintlichen trennt. Sinkt in einem Windpark beispielsweise die Erzeugungsleistung, gibt es mehrere Möglichkeiten: Es könnte kein Wind wehen, Turbinen könnten ausgefallen sein, die Stromelektronik könnte defekt sein, die Datenübertragungsleitung könnte nicht funktionieren – oder ein Hacker-Angriff könnte die Funktion der Anlage beeinträchtigen. Ein Abhängigkeitsbaum kann die Auswirkung – weniger Strom – auf die tieferen Ursachenebenen zurückführen. Dabei wird die Analyse um so genauer, je länger die vorhandene Datenhistorie ist. Bei kritischen Situationen reagiert das System je nach Situation entweder automatisch und regelgesteuert, oder dem Administrator wird eine Auswahl vordefinierter Aktionen mit Hilfstexten angezeigt, so dass er die letzte Entscheidung selbst trifft.

Datenmuster-Erkennung beugt Getriebe-Schäden vor

Windenergieanlagen sind wegen der mechanischen Belastung besonders anfällig für Schäden an Getriebe, Lagern und Wellen. Deshalb erfasst die Software beispielsweise Daten zu Vibration, Öltemperatur und Partikelanteil des Öls im Getriebe jeder Turbine und korreliert diese Informationen. Das System ist in der Lage, Probleme bereits im Entstehungsstadium zu erkennen. Ein Analytics-System untersucht dazu permanent den aktuellen Datenstrom und prüft, ob sich darin Muster erkennen lassen, die in der Vergangenheit Problemen vorhergegangen sind. Die Funktionen der Lösung werden jetzt Schritt für Schritt ausgebaut, bis hin zur Verwaltung und Steuerung des gesamten Lebenszyklus von Windparks, beginnend bei Planung und Finanzierung über Bau, Betrieb und Wartung bis hin zur Abwicklung am Ende der Lebensdauer. Auch die übergeordnete Steuerung mehrerer Kraftwerke, wie sie in den virtuellen Kraftwerken des entstehenden nachhaltigen Energiesytems die Regel sein wird, ist möglich.

Weil sich die grundlegenden Probleme bei der Steuerung komplexer Umgebungen ähneln, lässt sich das technologische Grundgerüst des HPE Windpark Managers leicht an andere Einsatzfelder anpassen – sei dies die Steuerung komplexer Produktionsanlagen, das Verkehrsmanagement einer Stadt oder das Management von Gebäudekomplexen. »Überall in der vernetzten und digitalisierten Welt gibt es Geräte, Sensoren und Datentypen, die übergeordnete Management-Lösungen brauchen«, so Pfeiffer. »Erst solche Lösungen versetzen uns in die Lage, mit der Fülle der erzeugten Daten sinnvoll umzugehen und sie als Basis für intelligente und automatisierte Entscheidungen zu nutzen.«


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