Transientenrekorder

Transientenrekorder zur Aufzeichnung und Analyse von Netzspannungen und -str?men an Windenergieanlagen

Für die ?berwachung der Netzqualit?t und deren Auswirkungen auf angeschlossene Windenergieanlagen (WEA) ist eine kontinuierliche ?berwachung notwendig. Neben der Aufzeichnung von Spannungen und Str?men am Netzanschlusspunkt k?nnen mit dem am IALB aufgebauten Messsystem ebenfalls Temperaturen und Feuchte in einem Frequenzumrichter aufgezeichnet werden.

Abb. 1 zeigt den schematischen Aufbau des Systems: Die Spannungen oder Str?me werden mit Wandlern auf eine für den A/D-Wandler geeignete Spannung gewandelt und mit bis zu 50 kHz abgetastet.

Die Verarbeitung der digitalen Werte wird mit dem digitalen Signalprozessor (DSP) TMS320F28335 der Firma Texas Instruments durchgeführt. Zur Speicherung der Messdaten werden die Daten über einen Feldbus zu einem Industrie-PC übertragen. Die vom Industrie-PC empfangenen Daten werden mit Zeitstempel abgelegt. Der Industrie-PC wird mit dem Betriebssystem GNU/Linux und der Erweiterung RTAI für Echtzeitaufgaben betrieben.

Als Feldbus wird der EtherCAT-Feldbus eingesetzt. Der EtherCAT-Feldbus basiert auf dem Ethernet-Standard und erm?glicht durch spezielle EtherCAT-Netzwerkkarten mit konstanter Durchlaufverz?gerung, eine echtzeitf?hige Kommunikation. Eine Synchronisierung der Messstationen ist über sogenannte ?verteilte Uhren“ (?distributed clocks“) in den verwendeten EtherCAT-Netzwerkkarten m?glich.

Abb. 2 zeigt die in einem Schaltschrank integrierten Komponenten für das Messsystem: Im oberen Bereich ist der IPC eingbaut. In der Mitte ist das Mikrorechnerboard mit EtherCAT-Feldbusschnitttelle sowie Messverst?rker und die dafür notwendigen Netzteile zu sehen. Im unteren Bereich befinden sich Steckdosen zum Anschluss des IPC und weiterer Sensoren sowie die Versorgung der Netzteile.

Zur Aufzeichnung von Transienten wird das Messsystem um weitere A/D-Wandler mit einer h?heren Abtastrate erweitert.

Die Messdaten werden fortlaufend über eine in einem FPGA (Abb. 3) integrierte Logik ausgelesen und in einem Ringspeicher abgelegt. Nach Eintreten eines vorher definierten Ereignisses wird die Aufzeichnung gestoppt, und die Messdaten k?nnen ebenfalls zum Industrie-PC übertragen werden. Hier ist eine Vorverarbeitung der Messsignale m?glich, z.B. k?nnen Mittelwerte der Spannung und Frequenz berechnet werden, was eine erhebliche Reduktion der Messdaten erlaubt.

Für die Aufzeichnung von Daten über 澳门皇冠_皇冠足球比分-劲爆体育ere Monate wird das System um ein Festplattenwechselsystem erweitert. Dies erm?glicht den Austausch von Datentr?gern w?hrend des laufenden Betriebes.