Toestelintegraties

Windturbines

Q: Waarom kan ik geen hulpmeter kiezen?

In de lijst staan enkel energiemeters die niet de kopmeter van het project zijn en waarvan het meettype op Default staat. Heeft het project enkel een kopmeter, voeg dan eerst een aparte energiemeter op de uitgang van de turbine toe; die verschijnt daarna in de lijst.

Q: Waarom staat de voorspelde opbrengst van mijn turbine op nul terwijl er wind is?

Onder de ingestelde aanloopwindsnelheid produceert de turbine niet, dus de voorspelling is nul; dat hoort zo. De voorspelde opbrengst is ook nul vanaf de afslagwindsnelheid , wanneer de turbine zich uit veiligheid stillegt. Kijk na of de aanloop- en afslagsnelheden met de datasheet van de turbine overeenkomen.

Voeg een windturbine als productie-asset toe, stel ze in voor een nauwkeurige voorspelling van de opbrengst, en volg die opbrengst overal in het platform op.

Ons EMS ondersteunt windturbines als productie-asset op de site, naast PV. Een windturbine geldt als niet-aanstuurbare productie: het EMS meet en voorspelt haar opbrengst en rekent die mee in de energiebalans van de site, maar het regelt de turbine niet af en stuurt ze niet aan.

Omdat de turbine niet over Modbus aangestuurd wordt, wordt haar productie via een hulpmeter gemeten: een eigen energiemeter op de uitgang van de turbine. Het EMS combineert die live meting met een productievoorspelling op basis van de wind, zodat je zowel ziet wat de turbine nu produceert als wat ze verwacht wordt te produceren.

Een windturbine is een virtueel toestel: er is geen merk of protocol van de turbine zelf in te stellen. Je voegt de turbine toe, beschrijft haar fysieke eigenschappen en wijst ze naar de energiemeter die haar opbrengst meet.

Hoe de windproductie gemeten wordt

De echte opbrengst van de turbine komt van een hulpmeter die je aan de turbine toewijst. Dat moet een energiemeter in hetzelfde project zijn die:

niet de kopmeter van het project is, en
waarvan het meettype op Default staat.

Heeft het project enkel een kopmeter, dan blijft de lijst met hulpmeters leeg; voeg dan eerst een aparte energiemeter op de uitgang van de turbine toe. Zie Energiemeters voor de ondersteunde meters.

Een windturbine toevoegen

Open het toestelbeheer
1. Open het project en ga naar Toestellen.
2. Klik op Toestel toevoegen.
Kies de windturbine
1. Kies Windturbine als type toestel.
2. Geef ze een duidelijke naam, bijvoorbeeld de locatie of het assetnummer van de turbine.
Stel de turbine in

Vul de eigenschappen van de turbine in (zie Configuratie hieronder) en kies de hulpmeter die haar opbrengst meet.
Sla op

Sla het toestel op. Vanaf dan legt het EMS de gemeten productie vast en maakt het voorspellingen van de opbrengst.

Configuratie

De instellingen van de turbine bepalen zowel hoe haar productie weergegeven wordt als hoe nauwkeurig haar opbrengst voorspeld wordt. Je past ze op elk moment aan op het tabblad Instellingen van het toestel. Elke instelling hieronder, op de twee optionele na, gaat rechtstreeks in de productievoorspelling, dus het loont om ze nauwkeurig van de datasheet van de turbine over te nemen.

Instelling	Eenheid	Omschrijving
Productievermogen	kW	Het nominaal vermogen van de turbine, van het kenplaatje. Het dient als plafond voor de voorspelde opbrengst: geen enkel voorspeld kwartier gaat erboven, hoe hard het ook waait.
Ashoogte	m	De hoogte van de as van de turbine, het midden van de rotor, boven het maaiveld. De voorspelde windsnelheid wordt precies naar die hoogte herrekend voor er vermogen geschat wordt, dus een fout hier verschuift de hele voorspelling.
Rotordiameter	m	De diameter van de cirkel die de wieken doorlopen. Het doorstroomde oppervlak groeit met het kwadraat van die waarde en stuurt het ingebouwde fysische model. Wordt enkel gebruikt wanneer er geen vermogenscurve ingesteld is.
Aanloopwindsnelheid	m/s	De minimale windsnelheid waarbij de turbine begint te draaien. Daaronder is de voorspelde opbrengst altijd nul, en tussen die snelheid en het eerste punt van de vermogenscurve loopt de voorspelling van nul op.
Afslagwindsnelheid	m/s	De windsnelheid waarbij de turbine zichzelf stillegt om schade te vermijden. Vanaf die snelheid is de voorspelde opbrengst altijd nul, ook wanneer een vermogenscurve of de kalibratie iets anders zou zeggen.
Vermogenscurve	m/s : kW	Optioneel. De vermogenscurve van de fabrikant. Laat leeg om het ingebouwde fysische model te gebruiken. Zie Hoe het verwachte vermogen geschat wordt.
Hulpmeter	,	De energiemeter die de echte opbrengst van de turbine meet. Daarop steunen de live cijfers en de zelfkalibratie.
Prijs groenestroomcertificaat per MWh	€/MWh	Optioneel. De waarde van de groenestroomcertificaten per MWh windproductie, gebruikt in de financiële cijfers.

De voorspelling heeft een geldige ashoogte, rotordiameter en afslagsnelheid nodig, plus een aanloopsnelheid die lager ligt dan de afslagsnelheid. Ze heeft ook ofwel een productievermogen ofwel een vermogenscurve nodig. Ontbreken die of zijn ze tegenstrijdig, dan komt er geen voorspelling voor de turbine. De gemeten productie wordt nog altijd vastgelegd en de turbine staat nog altijd op de dashboards.

Het veld voor de vermogenscurve

De vermogenscurve is de doeltreffendste manier om de voorspelling nauwkeurig te maken, en ze is optioneel. Geef de curve van de fabrikant in als paren windsnelheid:vermogen, gescheiden door komma's, met de windsnelheid in m/s en het vermogen in kW:

3:0, 6:400, 11:2000, 25:2000

Elk paar is één punt op de curve. Het voorbeeld leest als: 0 kW bij 3 m/s, 400 kW bij 6 m/s, 2000 kW bij 11 m/s, en 2000 kW aangehouden tot 25 m/s.
Geef minstens twee punten. Meer punten leveren een nauwkeurigere curve, vooral rond het steile stuk tussen de aanloopsnelheid en het nominaal vermogen.
De volgorde maakt niet uit; de punten worden automatisch gesorteerd.
Laat het veld leeg, of geef betz in, om op het ingebouwde fysische model terug te vallen.

Hoe het EMS de curve leest:

Tussen twee opgegeven punten interpoleert het lineair.
Tussen de aanloopsnelheid en het eerste punt loopt het lineair van nul op, zodat een curve die boven de aanloopsnelheid begint niet meteen naar vol vermogen springt.
Boven het laatste punt houdt het het vermogen van dat punt aan, tot de afslagsnelheid het op nul dwingt.
Elke waarde blijft begrensd door het productievermogen.

De productievoorspelling

Het EMS maakt om de vier uur, dus zes keer per dag, een nieuwe voorspelling per turbine. Elke run beslaat de komende dagen in stappen van vijf minuten, zodat de voorspelling het weer nauw volgt en nooit meer dan een paar uur oud is.

Van windvoorspelling naar verwacht vermogen

Elke run zet een weersvoorspelling om in een verwachte productie per blok van vijf minuten:

De windvoorspelling ophalen voor de coördinaten van de site.
De windsnelheid naar je ashoogte omrekenen. De windsnelheid stijgt met de hoogte, dus de voorspelling, die op een aantal standaardhoogtes komt, wordt met een standaard windschuifprofiel naar precies de ashoogte herrekend die je ingesteld hebt. Daarom telt een juiste ashoogte.
De luchtdichtheid meerekenen. Dichtere lucht draagt bij dezelfde snelheid meer energie. Het EMS leidt de luchtdichtheid af uit de voorspelde temperatuur en druk, en valt op een standaardwaarde terug wanneer die er niet zijn.
Vloeiend maken naar blokken van vijf minuten. De uurvoorspelling wordt naar stappen van vijf minuten geïnterpoleerd, zodat de voorspelling de trend binnen het uur volgt in plaats van op elk vol uur te verspringen.
Het vermogen schatten voor elk blok (zie hieronder) en het op het productievermogen begrenzen.
De grenzen van de turbine toepassen. De opbrengst gaat op nul onder de aanloopsnelheid en vanaf de afslagsnelheid, precies zoals de turbine zich gedraagt.

Hoe het verwachte vermogen geschat wordt

Per blok kiest het EMS de beste beschikbare methode, in deze volgorde:

Zelfkalibratie op basis van metingen, zodra er genoeg historiek is. Dat is de nauwkeurigste methode en ze neemt automatisch over. Zie Zelfkalibratie hieronder.
Je vermogenscurve, als die ingesteld is. Het verwachte vermogen komt rechtstreeks van de curve, geïnterpoleerd zoals beschreven bij Het veld voor de vermogenscurve.
Het ingebouwde fysische model, als terugval. Is er geen vermogenscurve ingesteld en nog niet genoeg historiek, dan schat het EMS het vermogen uit de windsnelheid, de luchtdichtheid en het doorstroomde rotoroppervlak, met de gebruikelijke derdemachtsrelatie voor windvermogen. Dat vraagt de rotordiameter en blijft begrensd door het productievermogen.

Welke methode het ook is, de aanloop- en afslaggrenzen en het plafond van het productievermogen gelden er altijd bovenop.

Zelfkalibratie

Een generiek model kan jouw site niet kennen: de echte vorm van de vermogenscurve, de zogeffecten van obstakels of turbines in de buurt, verliezen door stilstand, het terrein, en een eventuele systematische afwijking in de windvoorspelling. Het EMS leert dat allemaal vanzelf, door in de loop van de tijd de voorspelde windsnelheid die het gebruikte te vergelijken met de echt gemeten productie van de turbine, die van de hulpmeter komt.

Elke voorspellingsrun bewaart per blok de windsnelheid op ashoogte die hij gebruikte, zodat die later naast de echte productie van de turbine gelegd kan worden.
Zodra de turbine genoeg gepaarde historiek heeft, dus gemeten productie op minstens tien verschillende dagen in de laatste maand, schakelt het EMS van het model over naar die gemeten relatie tussen windsnelheid en productie.
Recente gegevens wegen zwaarder. Metingen van de laatste week wegen het zwaarst, die van de week ervoor wat minder, en oudere gegevens het minst, zodat de kalibratie seizoenswissels en veranderingen aan de hardware volgt.
Voor een bepaalde voorspelde snelheid komt de schatting van de historische snelheden die er het dichtst bij liggen, zodat ze de echte curve volgt en geen gemiddelde.
De aanloop- en afslaggrenzen blijven gelden, want de historiek dekt die uitersten zelden.

Je zet de kalibratie niet aan; ze gebeurt vanzelf. Een nieuwe turbine start op de vermogenscurve, of op het fysische model, en schuift in de eerste weken stilletjes naar de gekalibreerde schatting op naarmate er productiehistoriek opbouwt. Een goede vermogenscurve geeft het beste vertrekpunt; de kalibratie verfijnt het vandaar.

De voorspelling zo nauwkeurig mogelijk maken

Neem de waarden van de datasheet nauwkeurig over, zeker de ashoogte, de rotordiameter en de aanloop- en afslagsnelheden.
Voeg de vermogenscurve van de fabrikant toe als je die hebt. Dat is de grootste winst in nauwkeurigheid voor de kalibratie op gang komt.
Zorg dat de hulpmeter betrouwbaar uitleest. Zowel de kalibratie als de live cijfers hangen ervan af; gaten in de gemeten productie vertragen de kalibratie.
Geef het tijd. De voorspelling blijft de eerste weken beter worden, zonder dat je iets moet bijstellen.

Waar je de windproductie opvolgt

Het EMS-dashboard, het schema van de energiestromen: de turbine staat er als productieknooppunt met haar actuele opbrengst; de verbinding beweegt zolang ze de site voedt.
Het EMS-dashboard, de weersvoorspelling: heeft het project een windturbine, dan toont de weerkaart ook de verwachte windsnelheid voor vandaag en morgen.
Het verbruiksrapport: de totale windproductie over de gekozen periode staat erbij, naast de PV en de andere energiecijfers.
De mobiele app: de reeks met de windproductie van het project is er voor de turbine beschikbaar.

De hulpmeter die aan een turbine toegewezen is, wordt als deel van die turbine getoond en niet als een apart knooppunt in het schema van de energiestromen, zodat de productie nooit dubbel geteld wordt.

Rol in de regelstrategie

Wind is lokale productie. Bij zelfvoorziening en kostoptimalisatie telt de gemeten windopbrengst mee om het verbruik van de site te dekken en de batterij te laden, net als de PV. Het EMS regelt de turbine niet af; het werkt rond de wind die het meet en voorspelt.

Frequently asked questions

Waarom kan ik geen hulpmeter kiezen?

In de lijst staan enkel energiemeters die niet de kopmeter van het project zijn en waarvan het meettype op Default staat. Heeft het project enkel een kopmeter, voeg dan eerst een aparte energiemeter op de uitgang van de turbine toe; die verschijnt daarna in de lijst.

Heb ik een vermogenscurve nodig?

Nee. De vermogenscurve is optioneel. Zonder curve gebruikt het EMS een ingebouwd model op basis van de rotordiameter en het nominaal vermogen, en verfijnt het de voorspelling met zelfkalibratie zodra er productiehistoriek is. De vermogenscurve van de fabrikant toevoegen geeft het nauwkeurigste vertrekpunt.

Waarom staat de voorspelde opbrengst van mijn turbine op nul terwijl er wind is?

Onder de ingestelde aanloopwindsnelheid produceert de turbine niet, dus de voorspelling is nul; dat hoort zo. De voorspelde opbrengst is ook nul vanaf de afslagwindsnelheid, wanneer de turbine zich uit veiligheid stillegt. Kijk na of de aanloop- en afslagsnelheden met de datasheet van de turbine overeenkomen.

Stuurt het EMS de windturbine aan of regelt het ze af?

Nee. Een windturbine geldt als niet-aanstuurbare productie. Het EMS meet en voorspelt haar opbrengst en rekent die mee in de energiebalans van de site en in de aansturing van de batterij, maar het stuurt geen setpoints naar de turbine.