HyCon Optimierungsmodule

HyCon Optimierungsmodule

Neben den grundlegenden Beobachtungs- und Überwachungsfunktionen sind intelligente Optimierungsmodule wichtige Erweiterungen unserer HyCon-Familie. Sie können die Profitabilität einer Anlage wesentlich erhöhen, indem ihre Jahresenergieleistung gesteigert und die Betriebs- und Wartungskosten gesenkt werden.

Ziel ist es, durch den Einsatz der HyCon Optimierungsmodule jeden Liter Wasser so effizient wie möglich zu nutzen.

Module

HyCon CCO Kaplanoptimierungsmodul

Die herausragendste Eigenschaft von Kaplan- und Rohrturbinen ist ihre hohe Effizienz in einem breiten Fallhöhenbereich dank der Verstellmöglichkeit von Leitschaufeln und Laufrädern. Für den besten Wirkungsgrad dieser Turbinentypen wird das Verhältnis zwischen dem Öffnen der Leitschaufeln und der Position der Laufräder (Leitrad-Laufrad Zusammenhang) als Funktion verschiedener Betriebsparameter durch Modelltests, Indextests oder Berechnungen festgestellt.

Das Kaplanoptimierungsmodul korrigiert ungenaue Zusammenhänge automatisch. Gründe für Ungenauigkeiten und Abweichungen zwischen Modell und Prototyp der Turbine sind:

  • Einflüsse im Flussbett, wie Sandbänke oder Bodenverlagerungen, sowie der Einfluss benachbarter Maschinen
  • Schmutzansammlungen am Einlaufrechen
  • Maßabweichungen der Laufradflügeloberfläche (z.B. durch Kavitation oder Erosionsschaden)
  • Reynoldszahl
  • Der Einfluss des Druckgradienten in der Zweiphasenströmung zwischen den Flügeln, falls hier Abweichungen zwischen Modell und Prototyp bestehen.

Anwendung

Die Optimierung erfolgt im normalen Maschinenbetrieb. Die Optimierungsmethode nimmt kleine Änderungen an der Leitschaufel und der Laufradöffnung vor. Aufgrund des konstanten Maschinendurchflusses ist die Beeinträchtigung an der Maschine vernachlässigbar.

Wir bieten ein Modul, um vollautomatisch den Leitrad-Laufrad-Zusammenhang bei Kaplanturbinen zu optimieren und dadurch die Profitabilität der Wasserkraftanlage direkt zu steigern.

 

HyCon PO Anlagenoptimierung

Üblicherweise werden die Lastanforderungen für Wasserkraftanlagen mit mehreren Maschinensätzen in Relation zur Gesamtanlage definiert und nicht in Bezug auf den einzelnen Maschinensatz. Dies bietet die Möglichkeit, von den Freiheitsgraden innerhalb der Anlage zu profitieren und die Lastanforderungen zu erfüllen.

Wasser effizient verwenden - der Lastverteiler verlangt, dass eine bestimmte Anlagenleistung in das elektrische Netz eingespeist wird. Ganz unabhängig davon, welche einzelnen Maschinensätze gerade in Betrieb sind. Die HyCon PO Anlagenoptimierung verteilt die Leistung auf die betriebenen Turbinen so effizient wie möglich. Dabei werden die Abweichungen in Design, Wirkungsgrad und Wasserdurchfluss berücksichtigt. Dadurch hilft die Anlagenoptimierung, wertvolles Wasser zu sparen.

Maximierte Leistung - dies gilt auch für Laufwasserkraftwerke. In diesem Fall ist der Wasserzufluss, der durch die Anlage strömt, meist vorgegeben. Dieser vorgegebene Durchfluss wird unter den betriebenen Turbinen so effizient wie möglich verteilt. Die Leistung der Anlage wird maximiert, indem die Unterschiede der Maschinensätze in ihren hydraulischen Eigenschaften bzw. in ihren Wasserwegen zum Vorteil genutzt werden.

Anwendung

Die Optimierungsmethoden, die im Optimierungsmodul der HyCon-Anlage umgesetzt sind, gelten für alle hydraulischen Maschinentypen. Der erwartete Nutzen ist für Francis-Maschinen erwartungsgemäß höher als für Kaplanturbinen. Für den Optimierungsprozess wird ein detailliertes Anlagenmodell, einschließlich der Kennlinien und physikalischen Modelle für

  • Turbine
  • Generator
  • Abschalt- und Schließvorrichtungen
  • Wasserwege verwendet.

 

 

HyCon JC Joint Control

Voith Hydro Joint Control (JC) ist ein wesentlicher Teil des HyCon Prozessleitsystems. Es handelt sich hierbei um einen bewährten Ansatz zur Optimierung der Wirk- und Blind-Lastverteilung. Entsprechend wird die Aufteilung des Durchflusses in Kraftwerken mit mehreren Maschinensätzen optimiert.

HyCon WMC Wassermanagementregler

HyCon Water Management Control ist das zentrale Element für die Bewirtschaftung Ihres Stauraumes.

An zahlreichen Flüssen sind zur Optimierung der Wasserwirtschaft und der Energieerzeugung sowie zur Verbesserung der Randbedingungen für die Schifffahrt Staustufenregelungen im Einsatz.

Die Wasserbewirtschaftung einer Stauhaltung wird durch Wehre, Schleusen und die im Kraftwerk befindlichen Turbinen betrieben. Der effiziente und optimierte Betrieb dieser Anlagen muss in jedem Fall den wasserrechtlichen Vorschriften folgen und sollte für einen effizienten und optimierten Betrieb weitestgehend automatisiert geschehen.

Voith Hydro hat durch sein HyCon WMC Water Management Control langjährige Expertise und Erfahrung, um allen Anforderungen an die Stauraumbewirtschaftung zu genügen:

  • Effizienter und optimierter Betrieb des Stauraumes
  • Hochwasserschutz
  • Wasserstands- und Abflussregelung
  • Stauraumbewirtschaftung
  • Optimierter Betrieb von Kaskaden