EP2577634A1 - Method for operating an energy-generating system with distributed energy-generating units - Google Patents

Method for operating an energy-generating system with distributed energy-generating units

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Publication number
EP2577634A1
EP2577634A1 EP11721428.8A EP11721428A EP2577634A1 EP 2577634 A1 EP2577634 A1 EP 2577634A1 EP 11721428 A EP11721428 A EP 11721428A EP 2577634 A1 EP2577634 A1 EP 2577634A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
power generation
predeterminable
generation units
distributed power
control data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11721428.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Gunter May
Günter GERMANN
Stephan Herzig
Ralf Hübner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2577634A1 publication Critical patent/EP2577634A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a power generation plant with distributed power generation units according to the preamble of patent claim 1 and a correspondingly operated power generation plant.
  • power generation plants are understood to mean all plants which generate a form of energy (for example kinetic, potential, electrical, thermal, mechanical, chemical, etc.), in particular power plants, heat or refrigeration plants (eg CSP - concentrating solar power ) or
  • (Sea) desalination plants for example, by electricity and / or heat) understood. What is common to the affected plants is that they have distributed, but centrally controlled, power generation units, for example electricity, heat or refrigeration units or (sea) water desalination units.
  • Power generation units can be designed, for example, as wind energy modules, flow modules, photovoltaic modules or concentrated photovoltaic modules (CPV - concentrated photovoltaic).
  • Heat generating units are, for example, parabolic troughs, paraboloids, heliostats or Fresnel collectors, which concentrate the sunlight onto a point (a solar tower, focal point in the parabolic mirror) or a line (parabolic trough, linear fresnel) and generate process heat there.
  • a generic power generation plant is described, for example, in US 2009/0188488 A1 and comprises a control unit and a number of distributed power stations.
  • the power generation units are designed as photovoltaic modules and each have an alignment element in order to optimally align the module to the sun.
  • the control unit transmits different data including, for example, geographical data, time data, wind data, programs, etc., based on which the respective alignment units make the alignment.
  • the wireless communication can be costly cable connections can be saved. However, wireless communication is more prone to malfunction than wired communication, so there is room for improvement at this point.
  • the present invention proposes a method for operating a power generation plant with distributed power generation units as well as a correspondingly operated power generation plant with the features of the independent claims.
  • Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.
  • the invention can improve the operation and in particular the safety of a power generation plant with distributed power generation units wirelessly receiving control data from a control unit by performing a predeterminable or predetermined action by at least one of the power generation units if the power generation unit fails to do so over at least a predetermined period of time valid control data.
  • the predefinable period is expediently much longer than the usual distance between two communication events. According to the invention thus damage can be avoided in particular if in dangerous situations, the control unit fails or generally the communication is disturbed.
  • the predetermined action may be, in particular, taking a safe position.
  • solar modules should be strong on occurrence Move winches (eg if a predefined wind speed is exceeded) to a wind-proof position so as not to be damaged.
  • solar gymnastics systems in which the sun is directed by a number of distributed mirror elements to a central point, expedient that some or all mirror elements are driven in case of danger (eg weather or overheating) in a safe position, so that the elements be protected or no solar radiation is reflected on the solar tower.
  • danger eg weather or overheating
  • solar thermal systems such as parabolic trough systems, this also applies, for example, if sandstorms, heavy rainfall (hail), etc. are expected and for self-protection in the event of over-temperature.
  • the otherwise required overvoltage protection (lightning protection) at each power generation unit in particular can generally be reduced, since overvoltages resulting from lightning can not be transported via control lines.
  • an encryption and / or signing of the communication connection is performed in order to secure the communication between the control unit and the distributed power generation units.
  • disturbances can be avoided, which can be caused, for example, by neighboring, likewise wirelessly communicating power generation plants.
  • the system can be protected against intended disturbances, for example against sabotage, by means of the signing, in particular the validity of the control data can easily be checked.”
  • Cryptography and / or signature methods are known as such in the prior art their functionality need not be further explained at this point.
  • one or more of the distributed power generation units can be operated as a communication repeater. Alternatively or additionally, separate repeater units may be provided.
  • the repeater functionality used preferably also includes automatic routing, ie the automatic selection of the power generation units acting as a repeater unit. If one power generation unit fails, another power generation unit can easily be determined as a repeater unit.
  • the invention is applicable to all types of power generation plants in which at least one control unit communicates wirelessly with at least one remote power generation unit. These can be, for example, solar systems, solar thermal systems, photovoltaic systems, photothermal installations, wind power plants, fluid power plants, desalination plants (usually heat and / or electricity are used for desalination), etc.
  • FIG. 1 shows a preferred embodiment of a power generation plant according to the invention.
  • FIG. 2 shows a preferred embodiment of a heat generation plant according to the invention.
  • FIG. 1 shows schematically a preferred embodiment of a power generation plant according to the invention designed as a power generation plant 100.
  • the power generation plant 100 is designed here as a solar system or photovoltaic system and has a control unit 1 10 and a number of distributed power generation units 150 as power generation units.
  • Each of the power generation units 150 has an alignable solar wing 151 and an alignment unit 152.
  • the individual solar sails 151 are aligned with the sun 10.
  • FIG. 2 schematically shows a preferred embodiment of a power generation plant according to the invention designed as a heat generation plant 200.
  • the heat generation plant 200 is designed here as a solar thermal system and has a control unit 110 and a number of distributed heat generation units 250 as energy generation units.
  • Each of the heat generating units 250 has an alignable parabolic trough 251 and an alignment unit 252. Inside the parabolic troughs 251, an absorber 253 filled with a liquid passes. In order to achieve a sufficient efficiency of the solar thermal 200, the individual parabolic troughs 251 are aligned with the sun 10 in order to concentrate the solar radiation onto the absorber 235. For the orientation of the power generation units 150 or heat generation units 250, there is a wireless communication between the control unit 110 and the individual power generation units 150 and 250 indicated by 160.
  • the power generation units designated 150 ' may be used.
  • tion unit and the heat generating unit designated 250 ' operated as a repeater, as is known in the art.
  • an automatic routing of the connection takes place.
  • the preferred power generation units 150, 150 ', 250, 250' are configured to perform a predeterminable action, eg to take a safe position or to approach it when the communication is disturbed, ie no valid control data is received for a predefinable period of time.
  • the individual energy generation units 150, 150 ', 250, 250' are expediently set up to assume a windproof or rainfall-proof position.
  • the individual solar sails 151 or parabolic troughs 251 are aligned accordingly by the respective alignment unit 152 or 252.
  • the user can freely specify the action to be performed.
  • the respective action can also consist of a number of steps to be carried out one after the other.
  • different actions may be provided for different power generation units (e.g., perform action only for the windward modules).
  • the communications link 160 is encrypted and signed, including, for example, a method known in the art, e.g. AES, can be used.

Abstract

The present invention relates to a method for operating an energy-generating system (100) comprising a number of distributed energy-generating units (150, 150') and at least one control unit (110) which communicates in a wireless fashion with the distributed energy-generating units (150, 150') in order to transmit control data, wherein a predetermined action is carried out by at least one of the distributed energy-generating units (150, 150') if it has not received any valid control data over at least one predeterminable time period.

Description

Verfahren zum Betrieb einer Energieerzeugungsanlage mit verteilten  Method for operating a distributed power generation plant
Energieerzeugungseinheiten  Power generation units
Beschreibung description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Energieerzeugungsanlage mit verteilten Energieerzeugungseinheiten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine entsprechend betriebene Energieerzeugungsanlage. The present invention relates to a method for operating a power generation plant with distributed power generation units according to the preamble of patent claim 1 and a correspondingly operated power generation plant.
Stand der Technik State of the art
Unter "Energieerzeugungsanlagen" werden im Rahmen dieser Erfindung alle Anlagen verstanden, die eine Form von Energie erzeugen (z.B. kinetische, potentielle, elektrische, ther- mische, mechanische, chemische usw.), insbesondere Stromerzeugungsanlagen, Wärmeoder Kälteerzeugungsanlagen (z.B. CSP - concentrating solar power) oder In the context of this invention, "power generation plants" are understood to mean all plants which generate a form of energy (for example kinetic, potential, electrical, thermal, mechanical, chemical, etc.), in particular power plants, heat or refrigeration plants (eg CSP - concentrating solar power ) or
(Meer)wasserentsalzungsanlagen (bspw. durch Strom und/oder Wärme) verstanden. Gemeinsam ist den betroffenen Anlagen, dass sie über verteilte, jedoch zentral angesteuerte Energieerzeugungseinheiten, also bspw. Strom-, Wärme- oder Kälteerzeugungseinheiten oder (Meer)wasserentsalzungseinheiten, verfügen. Stromerzeugungseinheiten können bspw. als Windenergiemodule, Strömungsmodule, Fotovoltaikmodule oder konzentrierende Fotovoltaikmodule (CPV - concentrated photovoltaic) ausgebildet sein. Wärmeerzeugungseinheiten sind bspw. Parabolrinnen, Paraboloide, Heliostate oder Fresnel-Kollektoren, welche das Sonnenlicht auf einen Punkt (einen Solarturm, Brennpunkt im Parabolspiegel) oder eine Linie (Parabolrinne, Linear Fresnel) konzentrieren und dort Prozesswärme generieren. (Sea) desalination plants (for example, by electricity and / or heat) understood. What is common to the affected plants is that they have distributed, but centrally controlled, power generation units, for example electricity, heat or refrigeration units or (sea) water desalination units. Power generation units can be designed, for example, as wind energy modules, flow modules, photovoltaic modules or concentrated photovoltaic modules (CPV - concentrated photovoltaic). Heat generating units are, for example, parabolic troughs, paraboloids, heliostats or Fresnel collectors, which concentrate the sunlight onto a point (a solar tower, focal point in the parabolic mirror) or a line (parabolic trough, linear fresnel) and generate process heat there.
Eine gattungsgemäße Energieerzeugungsanlage ist beispielsweise in der US 2009/0188488 A1 beschrieben und umfasst eine Steuereinheit sowie eine Anzahl von verteilten Stromer- A generic power generation plant is described, for example, in US 2009/0188488 A1 and comprises a control unit and a number of distributed power stations.
l zeugungseinheiten, welche drahtlos miteinander kommunizieren. Die Stromerzeugungseinheiten sind als Fotovoltaikmodule ausgebildet und weisen jeweils ein Ausrichtungselement auf, um das Modul möglichst optimal zur Sonne hin auszurichten. Während des Betriebs überträgt die Steuereinheit unterschiedliche Daten umfassend beispielsweise geographische Daten, Zeitdaten, Winddaten, Programme usw., auf Grundlage derer die jeweiligen Ausrichtungseinheiten die Ausrichtung vornehmen. Durch die drahtlose Kommunikation können aufwändige Kabelverbindungen eingespart werden. Jedoch ist eine drahtlose Kommunikation störungsanfälliger als eine drahtgebundene Kommunikation, so dass an dieser Stelle Verbesserungsbedarf besteht. l generating units which communicate wirelessly with each other. The power generation units are designed as photovoltaic modules and each have an alignment element in order to optimally align the module to the sun. During operation, the control unit transmits different data including, for example, geographical data, time data, wind data, programs, etc., based on which the respective alignment units make the alignment. The wireless communication can be costly cable connections can be saved. However, wireless communication is more prone to malfunction than wired communication, so there is room for improvement at this point.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Ausgehend von diesem Stand der Technik schlägt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Energieerzeugungsanlage mit verteilten Energieerzeugungseinheiten so- wie eine entsprechend betriebene Energieerzeugungsanlage mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vor. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung. Based on this prior art, the present invention proposes a method for operating a power generation plant with distributed power generation units as well as a correspondingly operated power generation plant with the features of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.
Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
Die Erfindung kann den Betrieb und insbesondere die Sicherheit einer Energieerzeugungsanlage mit verteilten Energieerzeugungseinheiten, welche drahtlos von einer Steuereinheit Steuerdaten empfangen, verbessern, indem von wenigstens einer der Energieerzeugungseinheiten eine vorbestimmbare oder vorbestimmte Aktion ausgeführt wird, wenn die Ener- gieerzeugungseinheit über wenigstens einen vorgebbaren Zeitraum keine gültigen Steuerdaten empfängt. Darunter fällt bspw. das Ausbleiben eines Empfangs ebenso wie das Empfangen von ungültigen Steuerdaten, bspw. von übertragungsfehlerbehafteten Steuerdaten. Der vorgebbare Zeitraum ist zweckmäßigerweise deutlich länger als der übliche Abstand zwischen zwei Kommunikationsereignissen. Erfindungsgemäß können somit insbesondere Beschädigungen vermieden werden, wenn in gefährlichen Situationen die Steuereinheit ausfällt oder allgemein die Kommunikation gestört ist. The invention can improve the operation and in particular the safety of a power generation plant with distributed power generation units wirelessly receiving control data from a control unit by performing a predeterminable or predetermined action by at least one of the power generation units if the power generation unit fails to do so over at least a predetermined period of time valid control data. This includes, for example, the absence of a receipt as well as the receipt of invalid control data, for example, transfer error-prone control data. The predefinable period is expediently much longer than the usual distance between two communication events. According to the invention thus damage can be avoided in particular if in dangerous situations, the control unit fails or generally the communication is disturbed.
In diesem Zusammenhang kann die vorbestimmte Aktion insbesondere das Einnehmen einer sicheren Position sein. Beispielsweise sollten Solarmodule bei Auftreten von starken Winden (bspw. bei Überschreiten einer vorgebbaren Windgeschwindigkeit) in eine windsichere Stellung fahren, um nicht beschädigt zu werden. Entsprechendes gilt für Windkraftoder Meeresströmungsenergieanlagen. Auch ist es bei sogenannten Solarturmanlagen, bei denen die Sonne mittels einer Anzahl von verteilten Spiegelelementen auf einen zentralen Punkt gelenkt wird, zweckmäßig, dass einige oder alle Spiegelelemente bei Gefahr (z.B. Wetter oder Überhitzung) in eine sichere Position gefahren werden, so dass die Elemente geschützt werden oder keine Sonnenstrahlung mehr auf den Solarturm reflektiert wird. Bei Solarthermieanlagen, bspw. Parabolrinnenanlagen, gilt dies ebenso, bspw. wenn Sandstürme, starker Niederschlag (Hagel) usw. erwartet werden sowie zum Eigenschutz im Falle von Übertemperatur. In this context, the predetermined action may be, in particular, taking a safe position. For example, solar modules should be strong on occurrence Move winches (eg if a predefined wind speed is exceeded) to a wind-proof position so as not to be damaged. The same applies to wind power or ocean current power plants. It is also in so-called solar gymnastics systems in which the sun is directed by a number of distributed mirror elements to a central point, expedient that some or all mirror elements are driven in case of danger (eg weather or overheating) in a safe position, so that the elements be protected or no solar radiation is reflected on the solar tower. For solar thermal systems, such as parabolic trough systems, this also applies, for example, if sandstorms, heavy rainfall (hail), etc. are expected and for self-protection in the event of over-temperature.
Bspw. bei der Stromerzeugungsanlage gemäß der US 2009/0188488 A1 besteht bei Ausfall der Zentraleinheit bzw. der Kommunikation zwischen der Zentraleinheit und den Stromerzeugungseinheiten keine Möglichkeit, die Stromerzeugungsanlage vor Schäden zu schüt- zen. Mit der erfindungsgemäßen Lösung werden jedoch bei Ausfall der Kommunikation vorbestimmte bzw. vorbestimmbare Aktionen ausgeführt, sodass die Sicherheit der Anlage gewährleistet ist. For example. in the case of the power generation plant according to US 2009/0188488 A1, if the central unit or the communication between the central unit and the power generation units fails, there is no possibility of protecting the power generation plant from damage. With the solution according to the invention, however, predetermined or predeterminable actions are carried out in the event of failure of the communication, so that the safety of the system is ensured.
Durch den Einsatz einer Funkkommunikation kann insbesondere der ansonsten notwendige Überspannungsschutz (Blitzschutz) an jeder Energieerzeugungseinheit im Allgemeinen reduziert werden, da durch Blitze entstehende Überspannungen nicht über Steuerleitungen transportiert werden können. By using a radio communication, the otherwise required overvoltage protection (lightning protection) at each power generation unit in particular can generally be reduced, since overvoltages resulting from lightning can not be transported via control lines.
In vorteilhafter Ausgestaltung wird eine Verschlüsselung und/oder Signierung der Kommuni- kationsverbindung durchgeführt, um die Kommunikation zwischen der Steuereinheit und den verteilten Energieerzeugungseinheiten zu sichern. Auf diese Weise können zum einen Störungen vermieden werden, die beispielsweise durch benachbarte, ebenfalls drahtlos kommunizierende Stromerzeugungsanlagen hervorgerufen werden können. Zum anderen kann " die Anlage auf diese Weise vor beabsichtigten Störungen, beispielsweise vor Sabotage, geschützt werden. Mittels der Signierung kann insbesondere die Gültigkeit der Steuerdaten leicht überprüft werden. Verschlüsselungs- und/oder Signaturverfahren sind im Stand der Technik als solche bekannt, so dass deren Funktionalität an dieser Stelle nicht weiter erläutert zu werden braucht. Zur Erhöhung der Kommunikationsreichweite können eine oder mehrere der verteilten Energieerzeugungseinheiten als Kommunikationsrepeater betrieben werden. Alternativ oder zusätzlich können separate Repeatereinheiten vorgesehen sein. Eine prinzipielle Repeater- Funktionalität ist bspw. in der eingangs genannten US 2009/0188488 A1 beschrieben. Die eingesetzte Repeater-Funktionalität umfasst vorzugsweise auch ein automatisches Routing, d.h. die automatische Auswahl der als Repeatereinheit fungierenden Energieerzeugungseinheiten. Bei Ausfall einer Energieerzeugungseinheit kann so problemlos eine andere Energieerzeugungseinheit als Repeatereinheit bestimmt werden. Die Erfindung ist bei allen Arten von Energieerzeugungsanlagen anwendbar, bei denen wenigstens eine Steuereinheit drahtlos mit wenigstens einer entfernten Energieerzeugungseinheit kommuniziert. Es kann sich dabei beispielsweise um Solaranlagen, Solarthermieanla- gen, Fotovoltaikanlagen, Fotothermieanlagen, Windkraftanlagen, Strömungsenergieanlagen, Meerwasserentsalzungsanlagen (wobei üblicherweise Wärme und/oder Strom zur Entsal- zung verwendet werden) usw. handeln. In an advantageous embodiment, an encryption and / or signing of the communication connection is performed in order to secure the communication between the control unit and the distributed power generation units. In this way, on the one hand, disturbances can be avoided, which can be caused, for example, by neighboring, likewise wirelessly communicating power generation plants. On the other hand, "the system can be protected against intended disturbances, for example against sabotage, by means of the signing, in particular the validity of the control data can easily be checked." Cryptography and / or signature methods are known as such in the prior art their functionality need not be further explained at this point. To increase the communication range, one or more of the distributed power generation units can be operated as a communication repeater. Alternatively or additionally, separate repeater units may be provided. A principal repeater functionality is described, for example, in the aforementioned US 2009/0188488 A1. The repeater functionality used preferably also includes automatic routing, ie the automatic selection of the power generation units acting as a repeater unit. If one power generation unit fails, another power generation unit can easily be determined as a repeater unit. The invention is applicable to all types of power generation plants in which at least one control unit communicates wirelessly with at least one remote power generation unit. These can be, for example, solar systems, solar thermal systems, photovoltaic systems, photothermal installations, wind power plants, fluid power plants, desalination plants (usually heat and / or electricity are used for desalination), etc.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention. The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawing.
Figurenbeschreibung figure description
Figur 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stromerzeugungsanlage. Figur 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wärmeerzeugungsanlage. FIG. 1 shows a preferred embodiment of a power generation plant according to the invention. FIG. 2 shows a preferred embodiment of a heat generation plant according to the invention.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
In Figur 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer als Stromerzeugungsanlage 100 ausgebildeten erfindungsgemäßen Energieerzeugungsanlageschematisch dargestellt. Die Stromerzeugungsanlage 100 ist hier als Solaranlage bzw. Fotovoltaikanlage ausgebildet und weist eine Steuereinheit 1 10 sowie eine Anzahl von verteilten Stromerzeugungseinheiten 150 als Energieerzeugungseinheiten auf. Jede der Stromerzeugungseinheiten 150 weist ein ausrichtbares Solarsegel 151 sowie eine Ausrichteinheit 152 auf. Um einen ausreichenden Wirkungsgrad der Solaranlage 100 zu erreichen, werden die einzelnen Solarsegel 151 an der Sonne 10 ausgerichtet. In Figur 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer als Wärmeerzeugungsanlage 200 ausgebildeten erfindungsgemäßen Energieerzeugungsanlage schematisch dargestellt. Die Wärmeerzeugungsanlage 200 ist hier als Solarthermieanlage ausgebildet und weist eine Steuereinheit 1 10 sowie eine Anzahl von verteilten Wärmeerzeugungseinheiten 250 als Energieerzeugungseinheiten auf. Jede der Wärmeerzeugungseinheiten 250 weist eine aus- richtbare Parabolrinne 251 sowie eine Ausrichteinheit 252 auf. Innerhalb der Parabolrinnen 251 verläuft ein mit einem Liquid gefüllter Absorber 253. Um einen ausreichenden Wirkungsgrad der Solarthermie 200 zu erreichen, werden die einzelnen Parabolrinnen 251 an der Sonne 10 ausgerichtet, um die Sonnenstrahlung auf den Absorber 235 zu konzentrieren. Für die Ausrichtung der Stromerzeugungseinheiten 150 bzw. Wärmeerzeugungseinheiten 250 findet eine mit 160 angedeutete drahtlose Kommunikation zwischen der Steuereinheit 110 und den einzelnen Energieerzeugungseinheiten 150 bzw. 250 statt. Auf diese Weise können insbesondere für den Betrieb der Anlage notwendige oder hilfreiche Daten, wie z.B. geographische Angaben (z.B. Längen- und/oder Breitengrad), Zeitangaben (z.B. Zeit und Datum), Wetterangaben (z.B. Windgeschwindigkeit, Temperatur, Luftfeuchtigkeit), Steueranweisungen (z.B. Anfahren einer sicheren Stellung) übertragen werden und/oder eine Abfrage z.B. des aktuellen Status der verteilten Energieerzeugungseinheiten stattfinden. Um die Kommunikationsreichweite zu erhöhen, können eine oder mehrere der verteilten Energieerzeugungseinheiten, im vorliegenden Beispiel die mit 150' bezeichnete Stromerzeu- gungseinheit und die mit 250' bezeichnete Wärmeerzeugungseinheit, als Repeater betrieben werden, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Vorzugsweise findet ein automatisches Routing der Verbindung statt. Um einen sicheren Betrieb auch bei Ausfall der Steuereinheit 110 und/oder einer Repeate- reinheit und/oder bei Störung der Kommunikationsverbindung 160 zu gewährleisten, sind die bevorzugten Energieerzeugungseinheiten 150, 150', 250, 250' dazu eingerichtet, eine vorbestimmbare Aktion auszuführen, bspw. eine sichere Stellung einzunehmen bzw. diese anzufahren, wenn die Kommunikation gestört ist, d.h. eine vorgebbare Zeitspanne lang keine gültigen Steuerdaten empfangen werden. Bei einer Solaranlage 100 gemäß Figur 1 oder einer Solarthermieanlage 200 gemäß Figur 2 sind die einzelnen Energieerzeugungseinheiten 150, 150', 250, 250' zweckmäßigerweise dazu eingerichtet, eine wind- oder niederschlagssichere Position einzunehmen. Dazu werden die einzelnen Solarsegel 151 bzw. Pa- rabolrinnen 251 von der jeweiligen Ausrichteinheit 152 bzw. 252 entsprechend ausgerichtet. FIG. 1 shows schematically a preferred embodiment of a power generation plant according to the invention designed as a power generation plant 100. The power generation plant 100 is designed here as a solar system or photovoltaic system and has a control unit 1 10 and a number of distributed power generation units 150 as power generation units. Each of the power generation units 150 has an alignable solar wing 151 and an alignment unit 152. In order to achieve a sufficient efficiency of the solar system 100, the individual solar sails 151 are aligned with the sun 10. FIG. 2 schematically shows a preferred embodiment of a power generation plant according to the invention designed as a heat generation plant 200. The heat generation plant 200 is designed here as a solar thermal system and has a control unit 110 and a number of distributed heat generation units 250 as energy generation units. Each of the heat generating units 250 has an alignable parabolic trough 251 and an alignment unit 252. Inside the parabolic troughs 251, an absorber 253 filled with a liquid passes. In order to achieve a sufficient efficiency of the solar thermal 200, the individual parabolic troughs 251 are aligned with the sun 10 in order to concentrate the solar radiation onto the absorber 235. For the orientation of the power generation units 150 or heat generation units 250, there is a wireless communication between the control unit 110 and the individual power generation units 150 and 250 indicated by 160. In this way, especially for the operation of the plant necessary or helpful data, such as geographical information (eg latitude and longitude), time information (eg time and date), weather information (eg wind speed, temperature, humidity), control instructions (eg Approaching a safe position) are transmitted and / or a query eg the current status of the distributed power generation units take place. In order to increase the communication range, one or more of the distributed power generation units, in the present example the power generation units designated 150 ', may be used. tion unit and the heat generating unit designated 250 ', operated as a repeater, as is known in the art. Preferably, an automatic routing of the connection takes place. In order to ensure safe operation even in the event of failure of the control unit 110 and / or of a repeater unit and / or fault of the communication connection 160, the preferred power generation units 150, 150 ', 250, 250' are configured to perform a predeterminable action, eg to take a safe position or to approach it when the communication is disturbed, ie no valid control data is received for a predefinable period of time. In the case of a solar system 100 according to FIG. 1 or a solar thermal system 200 according to FIG. 2, the individual energy generation units 150, 150 ', 250, 250' are expediently set up to assume a windproof or rainfall-proof position. For this purpose, the individual solar sails 151 or parabolic troughs 251 are aligned accordingly by the respective alignment unit 152 or 252.
Grundsätzlich kann der Anwender die auszuführende Aktion jedoch frei vorgeben. Beispielsweise kann die jeweilige Aktion auch aus einer Anzahl von nacheinander durchzuführenden Schritten bestehen. Auch können in Ausgestaltung unterschiedliche Aktionen für unterschiedliche Energieerzeugungseinheiten vorgesehen sein (z.B. Aktion lediglich für die dem Wind zugewandten Module ausführen). Basically, however, the user can freely specify the action to be performed. For example, the respective action can also consist of a number of steps to be carried out one after the other. Also, in an embodiment, different actions may be provided for different power generation units (e.g., perform action only for the windward modules).
Um die Kommunikation der Anlage zusätzlich zu schützen, beispielsweise vor Störungen und/oder Sabotage, ist im vorliegenden Beispiel die Kommunikationsverbindung 160 verschlüsselt und signiert, wozu beispielsweise ein im Stand der Technik bekanntes Verfahren, wie z.B. AES, eingesetzt werden kann. In order to additionally protect the communication of the equipment, for example, from interference and / or sabotage, in the present example, the communications link 160 is encrypted and signed, including, for example, a method known in the art, e.g. AES, can be used.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung kann insgesamt die Betriebssicherheit einer drahtlos kommunizierenden Energieerzeugungsanlage wesentlich erhöht werden. Overall, the reliability of a wirelessly communicating power generation plant can be substantially increased with the solution according to the invention.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Betrieb einer Energieerzeugungsanlage (100; 200) umfassend eine Anzahl von verteilten Energieerzeugungseinheiten (150, 150'; 250, 250') und wenigstens eine Steuereinheit (110; 210), welche mit den verteilten Energieerzeugungseinheiten (150, 150'; 250, 250') drahtlos kommuniziert, um Steuerdaten zu übertragen, A method of operating a power plant (100; 200) comprising a plurality of distributed power generation units (150,150 '; 250,250') and at least one control unit (110; 210) coupled to the distributed power generation units (150,150 '; 250, 250 ') communicates wirelessly to transmit control data
wobei von wenigstens einer der verteilten Energieerzeugungseinheiten (150, 150'; 250, 250') eine vorbestimmbare Aktion ausgeführt wird, wenn sie über wenigstens einen vorbestimmbaren Zeitraum keine gültigen Steuerdaten empfangen hat. wherein at least one of the distributed power generation units (150, 150 ', 250, 250') executes a predeterminable action if it has not received valid control data for at least a predeterminable time period.
2. Verfahren nach Anspruch, wobei die drahtlose Kommunikationsverbindung (160) verschlüsselt wird. The method of claim wherein the wireless communication link (160) is encrypted.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die drahtlose Kommunikationsverbindung (160) signiert wird. The method of claim 1 or 2, wherein the wireless communication link (160) is signed.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine der verteilten Energieerzeugungseinheiten als Kommunikationsrepeater (150'; 250') betrieben wird. A method according to any one of the preceding claims, wherein at least one of the distributed power generation units is operated as a communication repeater (150 ', 250').
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine Energieerzeugungseinheit (150, 150'; 250, 250') wenigstens eine bewegliche Komponente (151 ; 251) aufweist und die vorbestimmbare Aktion das Bewegen der wenigstens einen beweglichen Komponente (151 ; 251 ) in eine vorbestimmbare Position umfasst. 5. A method according to any one of the preceding claims, wherein at least one power generation unit (150, 150 ', 250, 250') comprises at least one moveable component (151, 251) and the predeterminable action comprises moving the at least one moveable component (151, 251). comprises in a predeterminable position.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die wenigstens eine Energieerzeugungseinheit als Solarmodul (150, 150'; 250, 250') mit einem ausrichtbaren Solarsegel (151 ) oder einer ausrichtbaren Parabolrinne (251 ) oder als ausrichtbares Windkraftmodul ausgebildet ist und die vorbestimmbare Position eine Windschutzstellung oder Niederschlagsschutzstellung umfasst. 6. The method according to claim 5, wherein the at least one energy generating unit is designed as a solar module (150, 150 ', 250, 250') with an alignable solar sail (151) or an alignable parabolic trough (251) or as an alignable wind power module and the predeterminable position Wind protection position or precipitation protection position includes.
7. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die wenigstens eine Energieerzeugungseinheit einen ausrichtbaren Spiegel (251 ) aufweist und die vorbestimmbare Position eine Überhit- zungsschutzstellung umfasst. 7. The method of claim 5, wherein the at least one power generation unit comprises an orientable mirror (251) and the predeterminable position includes an overheat protection position.
8. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die wenigstens eine Energieerzeugungseinheit ein ausrichtbares Strömungsenergiemodul aufweist und die vorbestimmbare Position eine Strömungsschutzstellung umfasst. 8. The method of claim 5, wherein the at least one energy generating unit comprises an orientable flow energy module and the predeterminable position comprises a flow protection position.
9. Energieerzeugungsanlage (100; 200) umfassend eine Anzahl von verteilten Energieerzeugungseinheiten (150, 150'; 250, 250') und wenigstens eine Steuereinheit (100), welche zur Übertragung von Steuerdaten an die verteilten Energieerzeugungseinheiten (150, 150'; 250, 250') mittels drahtloser Kommunikation (160)eingerichtet ist, 9. A power generation plant (100, 200) comprising a number of distributed power generation units (150, 150 ', 250, 250') and at least one control unit (100) for transmitting control data to the distributed power generation units (150, 150 '; 250 ') is set up by means of wireless communication (160),
wobei wenigstens eine der verteilten Energieerzeugungseinheiten (150, 150'; 250, 250') da- zu eingerichtet ist, eine vorbestimmbare Aktion auszuführen, wenn sie über wenigstens einen vorbestimmbaren Zeitraum keine Steuerdaten empfangen hat. wherein at least one of the distributed power generation units (150, 150 ', 250, 250') is arranged to perform a predeterminable action if it has not received control data for at least a predeterminable time period.
10. Energieerzeugungsanlage nach Anspruch 9, die zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 eingerichtet ist. 10. Power generation plant according to claim 9, which is adapted to carry out a method according to one of claims 1 to 8.
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