Arquitecturas para el control y monitorización de turbinas eólicas basadas en OPC UA

Abstract

La demanda de energía eléctrica proveniente de fuentes renovables es cada día mayor. La energía eólica esta llamada a liderar la transición energética. El número de parques eólicos offshore crece cada día, esto genera retos tecnológicos como la comunicación de datos de forma segura entre los parques eólicos offshore y los centros de control onshore que garantice la integridad de la infraestructura. Así mismo, los planes de operación y mantenimiento preventivos son cruciales a la hora de maximizar los beneficios a lo largo de la vida útil del parque eólico. En este trabajo se presenta una arquitectura digital basada en conceptos de la Industria 4.0 que permita a los operadores de parques eólicos conocer detalladamente el comportamiento de los mismos durante todo el periodo de explotación. Esta arquitectura está compuesta por un Gemelo Digital desarrollado sobre la plataforma Simulink Desktop Real-Time®, un controlador industrial basado en PC compatible con el estándar IEC 61131 y un sistema de Supervisión SCADA (Supervisory control and data acquisition) capaz de consumir datos útiles del Gemelo Digital para posteriormente explotarlos de forma adecuada, por ejemplo, a través de algoritmos de Inteligencia Artificial. Los tres subsistemas se comunican a través de la plataforma de comunicación segura OPC UA (Open Platform – Unified Architecture); el servidorOPC UA reside en el controlador basado en PC y tanto el Gemelo Digital como el sistema SCADA actúan como clientes OPC UA.