L’Énergie éolienne participe à la production d’électricité non polluante grâce à la portance et à la résistance de l’air.
L’énergie éolienne est de loin l’une des sources d’énergie les plus propres. Autrefois, elle servait à pomper de l’eau et à moudre la farine, aujourd’hui elle est utilisée pour produire de l’électricité.

Les parcs éoliens sont souvent situés dans des zones plates et ouvertes où d’énormes éoliennes sont disséminées un peu partout. Chaque fois que le vent souffle vers la roue, les pales de forme spécifique génèrent une force de levage et une résistance. Toutes deux animent une roue géante, qui tourne par la dynamique de l’air, transformant l’énergie éolienne en énergie mécanique. Une éolienne utilise l’énergie mécanique de la roue et la transforme en énergie électrique, qui devient l’une des sources d’énergie utilisées pour notre consommation quotidienne et industrielle.

Statistiquement, l’énergie éolienne est devenue la deuxième source d’énergie du réseau électrique. Cela signifie que l’énergie éolienne, en tant que production d’électricité à faible rendement, est depuis longtemps un stéréotype d’autrefois. Non seulement la France a considérablement développé l’énergie éolienne au cours des dernières années, mais les pays avancés utilisent également des parcs éoliens, qu’ils soient terrestres ou offshore, faisant de l’énergie éolienne une industrie énergétique sans pollution attirant l’attention du monde entier.

 

Exploiter et entretenir les parcs d’éoliennes hautes de plusieurs centaines de mètres et dispersées dans des zones reculées, sur terre et en mer

Les parcs éoliens deviennent de plus en plus populaires et sophistiqués au fil des ans. Lorsque les éoliennes deviendront majoritaires dans la production d’électricité, elles affecteront considérablement le débit si leur rendement opérationnelle est faible. C’est pourquoi la planification à long terme de l’exploitation et de l’entretien des parcs éoliens est devenue un sujet populaire ces dernières années. Pourtant, ces colosses, d’une hauteur moyenne de 100 m, sont tous situés à distance ou même en mer.

 

Comment programmer une gestion et une maintenance efficace des éoliennes ?

Des capteurs IoT, installés sur les éoliennes, recueillent en temps réel les conditions de fonctionnement des principaux composants, notamment la chaîne de transmission, les lubrifiants de la boîte de vitesses, les pales, les barils de la tour, les boulons, etc.

En complément, les technologies d’acquisition de données, à l’intérieur des turbines, obtiennent les données respectives via des technologies de collecte de données polyvalentes et les transmettent vers les armoires au sol, ou même à un centre de contrôle à distance.

 

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Relever les défis environnementaux

Espace extrêmement étroit, interférence électromagnétique(EMI) importante, températures extrêmes… nombreux sont les défis environnementaux que doivent affronter les gestionnaires de parcs éoliens.

Les éoliennes conçues dans les premières années ne sont pas nécessairement dotées d’un espace supplémentaire pour l’équipement des dispositifs de détection et de communication. Dans le même temps, le générateur de l’éolienne a tendance à accumuler un champ électromagnétique et à causer des interférences avec les équipements de transmission à proximité.

Dans les pays tropicaux, par exemple, les éoliennes sont sensibles à l’ensoleillement diurne, ce qui augmente considérablement leur température interne, en revanche, les éoliennes situées à haute altitude souffrent d’un froid extrême pendant la nuit. Les produits de réseautage ordinaires de spécifications commerciales sont incapables de maintenir une communication de données constante sous des températures aussi extrêmes et dans des environnements de communication fortement interférés.

Pour cette raison, les utilisateurs qui s’orientent vers des besoins de communication spécifiques aux parcs éoliens espèrent obtenir des produits de réseautage de qualité industrielle stables et fiables.

Les éoliennes sont divisées en deux parties, à savoir « la zone de rotation frontale » et « la zone de générateur moyen et arrière ». Les dispositifs d’acquisition de données sont principalement installés dans la zone de rotation de l’éolienne pour collecter les données dynamiques du groupe motopropulseur et des engrenages. Ils nécessitent donc une transmission sans fil pour récupérer les données acquises par ces dispositifs. Quant à la zone du générateur dans la partie moyenne et arrière, où il n’y a pas de pièces rotatives mais où il y a beaucoup de perturbations électromagnétiques provenant du générateur, la transmission par câble est plus appropriée. Après avoir combiné les besoins des utilisateurs et les résultats de l’audit sur le site, il est recommandé d’installer un AP industriel sans fil, en utilisant la communication sans fil pour recevoir les données de surveillance de la zone de rotation. Par la suite, le port Ethernet de l’AP est utilisé pour transmettre les données au commutateur Ethernet qui se trouve également dans la section moyenne et arrière. Ce commutateur Ethernet relaie en outre les données de l’éolienne vers le sol, transférant les données à un autre commutateur Ethernet au sol pour une transmission ultérieure à longue distance.

 

EKI-6331AN-EU

EKI-6331AN-EU

La série EKI-6331AN-EU-AE d’Advantech Industrial Wireless AP, fonctionne sur deux bandes de fréquences 2,4/5 GHz. Les données de différents attributs peuvent être divisées en deux groupes de transfert, ce qui permet de diriger et d’accélérer efficacement les flux de données; Ces solutions prennent en charge la norme IEEE802.11ac pour une largeur de bande garantie. Un port Ethernet supplémentaire permet la connexion par câble en cuivre avec un commutateur Ethernet. Son alimentation électrique conçue avec un bloc terminal prend en charge 2 jeux d’entrées 12-18VDC pour le mécanisme de redondance. La fixation sur rail DIN assure une installation facile à l’intérieur de l’éolienne. Le boîtier industriel améliore la résistance aux EMI, sa conception de dissipation de la chaleur permet de travailler à des températures allant de -45°C à 75°C. Les caractéristiques susmentionnées permettent la réception sans fil en temps réel par l’EKI-6331AN-EU-AE des données acquises par les dispositifs DAQ à l’avant de l’éolienne. En savoir plus >

 

 

EKI-2728MI

 

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Le Commutateur Ethernet EKI-2728MI, avec ses 6 ports Ethernet RJ-45, permet une connexion filaire avec l’ EKI-6331AN-EU-AE. 2 des ports peuvent être modifiés en ports optiques SFP, ce qui permet une distance de transfert maximale de 110 km. Son logiciel de gestion satisfait à tous les services de base de gestion de réseau du client, tels que la surveillance de l’état de transmission du commutateur via la plateforme de Cloud computing, ou la configuration d’une redondance X-Ring pour assurer une double qualité de transmission. Il fournit également la technologie IXM exclusive à Advantech qui permet de configurer facilement 100 commutateurs ou plus. En outre, le protocole de mise en réseau prend en charge non seulement Ethernet mais aussi Modbus/TCP, ce qui permet un déploiement de réseau plus agile. En savoir plus >

 

La série EKI-6331AN-EU-AE d’Advantech, pour les applications industrielles sans fil, et le commutateur géré de base EKI-2728MI-AE jouent tous deux un rôle essentiel dans la transmission de données, permettant aux utilisateurs de disposer de solutions intelligentes intégrées pour surveiller leurs éoliennes. Jusqu’à présent, des centaines de solutions de supervision intelligentes, équipées de produits de réseau industriel, ont été installées dans des parcs éoliens. Elles ont ouvert une fenêtre de supervision en temps réel afin de contrôler l’état de fonctionnement des parcs éoliens et de raccourcir les distances dans la gestion de l’équipement. Non seulement en réduisant de manière significative la main-d’œuvre et les dépenses pour les inspections périodiques des équipes, mais aussi en améliorant la qualité de la supervision des équipements, en étant capable d’identifier les défauts en temps réel, pour un déploiement immédiat ou même avancé du personnel de service et ainsi dépanner et/ou remplacer les composants défectueux, ce qui permet de maintenir un fonctionnement très efficace du parc éolien, réalisant ainsi les attentes de « IoT and cloud management ».