Entwicklung von Steuerungssoftware für den Bereich Erneuerbare Energien

Herausforderung

Die Anforderungen an Innovationen im Bereich der erneuerbaren Energien erfordern spezialisierte technische Expertise und eine flexible Zusammenarbeit. Ein global tätiges Engineering-Unternehmen stand vor der Herausforderung, sein Softwareentwicklungsteam zu skalieren, um fortschrittliche Lösungen für Windturbinen zu entwickeln.

Das Unternehmen benötigte ein erfahrenes Team von Software Engineers, um ein proprietäres Betriebssystem zu modernisieren und neue Module für Windkraftanlagen zu entwickeln.

Ziele

Die zentralen Aufgaben umfassten:

• Upgrade eines bestehenden Echtzeitbetriebssystems (RTOS) zur Unterstützung von Embedded-Controllern der nächsten Generation auf Basis der ARM-Cortex-Architektur
• Entwicklung neuer Softwaremodule für die Stromversorgung und Backup-Systeme von Windkraftanlagen
• Anbindung neuer Turbinencontroller an Monitoring-Systeme (SCADA)
• Implementierung eines Netzwerkprotokolls innerhalb des Betriebssystems zur nahtlosen Konnektivität
• Integration der Möglichkeit zur Ausführung von Matlab/Simulink-Simulationen auf Embedded-Controllern
• Einhaltung relevanter Industriestandards für Sicherheit und Kommunikation, einschließlich IEC 61850 und IEC 61400-25

Lösung

Durch die Zusammenarbeit mit Edvantis gewann das Engineering-Unternehmen passgenau qualifizierte Expert*innen, die nahtlos in das bestehende Team integriert wurden.

Edvantis stellte vier Software Engineers mit Schwerpunkt auf C++ und Embedded Systems bereit, darunter Spezialist*innen mit Erfahrung im Nucleus Real-Time Operating System (RTOS) für Windkraftanlagen.

Zentrale Erfolge umfassen:

• Upgrade des Turbinen-RTOS zur Unterstützung von Embedded-Controllern der nächsten Generation auf Basis der ARM-Cortex-Architektur
• Integration des FUSION-TCP/IP-Stacks in NUCLEUS RTOS zur Erweiterung der Netzwerkfunktionalität
• Entwicklung neuer Softwaremodule für Stromversorgungs- und Backup-Systeme von Windkraftanlagen, inklusive sicherheitsrelevanter Funktionen wie Alarmmeldungen und Schnellabschaltung
• Implementierung eines Kommunikationsprotokolls innerhalb des RTOS zur Einhaltung der Standards IEC 61850 und IEC 61400-25 für einen reibungslosen Datenaustausch in Energiesystemen
• Integration zwischen SCADA-Systemen und neuen Controllern
• Bereitstellung einer automatisierten Lösung zur Codegenerierung aus Simulink-Modellen und Ausführung auf Embedded-Controllern
• Optimierung der Hardware-Ressourcennutzung, wodurch die Performance gesteigert und der Overhead reduziert wurde

Über die technischen Ergebnisse hinaus etablierte sich das Edvantis-Team als verlässlicher Partner für Softwareentwicklung. Die Spezialist*innen von Edvantis beteiligten sich aktiv an fachlichen und geschäftlichen Diskussionen und lieferten konkrete, umsetzbare Lösungsansätze für komplexe Herausforderungen.

Ergebnisse

Edvantis lieferte eine robuste und zukunftssichere Lösung, die den Kunden in die Lage versetzt, innovativ zu bleiben und den wachsenden Anforderungen des Marktes für erneuerbare Energien gerecht zu werden. Im Rahmen der Zusammenarbeit wurden folgende Ergebnisse erzielt:

• Entwicklung und Implementierung neuer Module für die Windturbine, die einen unterbrechungsfreien Betrieb bei Stromausfällen gewährleisten.
• Modernisierung der Turbinensteuerungssoftware zur Unterstützung von Embedded-Controllern der nächsten Generation sowie Implementierung eines Netzwerkprotokolls, das eine nahtlose Konnektivität ermöglicht und gleichzeitig Kosten deutlich reduziert.
• Erweiterung der Turbinensoftware um fortschrittliche Sensorsysteme zur Überwachung von Wetterbedingungen wie Windgeschwindigkeit, Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Diese Sensoren liefern Echtzeitdaten direkt an das Steuerungssystem, sodass der Betrieb dynamisch an Umweltveränderungen angepasst werden kann.
• Unterstützung des Kunden bei der Validierung neuer Turbinenversionen und Sicherstellung der Konformität mit dem Standard IEC 61850.

Durch diese Maßnahmen half Edvantis dem Kunden, hohe Effizienz, Zuverlässigkeit und Anpassungsfähigkeit aufrechtzuerhalten und seine führende Position in der Innovation erneuerbarer Energien weiter zu stärken.