Remote monitoring of a wind turbine

dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.authorSokura, Tapio
dc.contributor.departmentInformaatio- ja luonnontieteiden tiedekuntafi
dc.contributor.schoolPerustieteiden korkeakoulufi
dc.contributor.schoolSchool of Scienceen
dc.contributor.supervisorAura, Tuomas
dc.date.accessioned2020-12-23T12:40:16Z
dc.date.available2020-12-23T12:40:16Z
dc.date.issued2010
dc.description.abstractSmall distributed electricity generation units typically need to be remotely monitored and controlled, preferably cheaply. This thesis documents the design, implementation, testing, and evaluation of a remote monitoring system for a wind turbine. The monitoring system was built using an embedded computer for data gathering and radio modems for a data link to a monitoring server. The monitoring server was connected to the Internet, over which monitoring data was accessed. A quick overview of the structure of the electricity grid and communication protocols is presented first in this thesis. A simple proprietary protocol was designed and implemented for data gathering. Also object-oriented IEC 61850 (substation automation) and 61400-25 (wind turbine) communication standards are reviewed and tested, in relation to embedded computing. Data transfer using both the proprietary protocol and IEC 61400-25 was tested and compared over the Internet and radio link. Radio links and Internet were found to be feasible to use for remote monitoring of wind turbines. The above mentioned IEC standards will probably be the wave of the future due to their all-encompassing approach, but their implementation and use in small embedded computing platforms can be challenging. Security aspects are especially important in power grid control applications, but addressing them is left for future work.en
dc.description.abstractPienet hajautetun energiantuotannon yksiköt vaativat etävalvontaa ja - hallintaa, mielellään edullisesti. Tässä työssä kuvataan tuulivoimalan etävalvontajärjestelmän suunnittelu, toteutus, testaus ja arviointi. Valvontajärjestelmä rakennettiin käyttäen sulautettua tietokonetta tiedonkeruuseen ja radiomodeemeja tiedonsiirtoon valvontapalvelimelle. Valvontapalvelin oli kytkettynä Internetiin, jonka yli valvontatietoja käsiteltiin. Työn alussa on lyhyt yhteenveto sähköverkkojen rakenteesta ja tiedonsiirtoprotokollista. Työn osana suunniteltiin ja toteutettiin yksinkertainen tiedonsiirtoprotokolla tiedonkeruuta varten. Myös oliopohjaisia IEC 61850 (sähköasemien automaatio) ja 61400-25 (tuulivoimalat) tiedonsiirtostandardeja tarkasteltiin ja testattiin sulautetun tietojenkäsittelyn näkökulmasta. Tiedonsiirtoa testattiin ja vertailtiin Internetin ja radiolinkin yli sekä IEC 61400-25 että työssä suunnitellulla protokollalla. Radiolinkit ja Internet todettiin käyttökelpoisiksi tuulivoimaloiden etävalvontaan. Yllämainitut IEC-standardit tulevat todennäköisesti yleistymään tulevaisuudessa niiden kokonaisvaltaisen lähestymistavan vuoksi, mutta niiden toteuttaminen ja käyttäminen pienitehoisissa sulautetuissa järjestelmissä voi olla haastavaa. Tietoturvallisuusnäkökohdat ovat erityisen tärkeitä sähköverkon hallintajärjestelmissä, mutta niiden käsittely on jätetty jatkotyölle.fi
dc.format.extent[9] + 62
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/98393
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-2020122357220
dc.language.isoenen
dc.programme.majorTietokoneverkotfi
dc.programme.mcodeT-110fi
dc.rights.accesslevelclosedAccess
dc.subject.keywordremote monitoringen
dc.subject.keywordetävalvontafi
dc.subject.keywordwind turbineen
dc.subject.keywordtuulivoimalafi
dc.subject.keywordembedded computeren
dc.subject.keywordsulautettu tietokonefi
dc.subject.keywordradio linken
dc.subject.keywordradiolinkkifi
dc.subject.keywordIEC 61850en
dc.subject.keywordIEC 61850fi
dc.subject.keywordIEC 61400-25en
dc.subject.keywordIEC 61400-25fi
dc.titleRemote monitoring of a wind turbineen
dc.titleTuulivoimalan etävalvontafi
dc.type.okmG2 Pro gradu, diplomityö
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.ontasotPro gradu -tutkielmafi
dc.type.publicationmasterThesis
local.aalto.digiauthask
local.aalto.digifolderAalto_12797
local.aalto.idinssi40368
local.aalto.openaccessno
Files