Case Study. Wireless como uma rede de comunicações alternativa em Parques Eólicos

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1 Wireless como uma rede de comunicações alternativa em Parques Eólicos

2 Cliente A Vestas foi fundada em 1979, ganhando uma posição de líder de mercado com mais de 58 GW de turbinas eólicas instaladas, o que representa cerca de 19% de toda a capacidade a nível mundial. A Vestas é a única empresa de energia a nível mundial exclusivamente dedicada à energia eólica, como prova a superior relação custo-benefício das nossas tecnologias, produtos e serviços. A Vesta trabalha em parceria com o seu cliente, procurando oferecer as soluções mais eficazes para se atingir a independência energética. O seu core business é o desenvolvimento, fabrico, venda e manutenção de parques eólicos - com competências que abrangem todos os aspetos da cadeia de valor, desde site survey até serviços e manutenção. Na Vestas, todos trabalham diáriamente para colocar o vento a par do petróleo e do gás, e assim dar resposta às crescentes necessidades energéticas. Na Vestas, todos trabalham diáriamente para colocar o vento a par do petróleo e do gás, e assim dar resposta às crescentes necessidades energéticas. Introdução As redes de comunicação dos parques eólicos são maioritariamente suportadas por infraestruturas em cabo, que utilizam cobre ou fibra como meio de transmissão. Entre outros, um dos fenómenos que frequentemente perturba as redes baseadas em cobre são as trovoadas (ou descargas elétricas), que, no limite, podem resultar em falhas dos equipamentos e à sua consequente substituição. Isto pode conduzir a longos períodos de inoperabilidade da rede e, no caso de estas situações se tornarem frequentes, a substituição das infraestruturas em cobre por infraestruturas em ótica pode ser a única solução.

3 As redes wireless podem ser utilizadas quer como uma tecnologia substituta para infraestruturas em cobre ou como redundância adicional para ligações em fibra. Objetivo Ao longo dos últimos anos, as comunicações wireless tornaram-se uma solução ubíqua como tecnologia de acesso e em certos cenários outdoor podem ser a única opção para conectividade entre localizações remotas ou para percorrer certos caminhos. No entanto, e no caso específico dos parques eólicos, as redes de banda larga sem fios não têm sido consideradas uma alternativa. Nós consideramos que o wireless pode ser utilizado nestes cenários oferecendo os mesmos requisitos que a infraestrutura inicial, adicionando ainda outros benefícios. O principal objetivo é dar a conhecer alternativas que podem ser utilizadas para suportar a comunicação de dados em parques eólicos. As redes wireless podem ser utilizadas quer como uma tecnologia substituta para infraestruturas em cobre ou como redundância adicional para ligações em fibra. A ausência de cabos também reduz o tempo de instalação da rede de comunicações e aumenta o número de opções disponíveis para os intaladores. Desafio operacional As típicas redes ponto-multiponto são implementadas num modelo de infraestrutura em que o nó central, também conhecido como Access Point, é responsável por coordenar as comunicações entre diferentes nós, ou estações. Este modelo não é adequado a este tipo de cenários, uma vez que, contempla um único ponto de falha e pode ser difícil de implementar em parques eólicos dadas as diferentes topologias que estes podem exibir. No sentido de cooperar com estes diferentes cenários de operação a nossa solução consiste numa rede mesh em layer 2 com segurança e que opera na banda não licenciada dos 5GHz, disponível a nível mundial. Esta opção foi escolhida para: suportar redundância entre ligações; evitar o ponto de falha único; permitir a migração com o mínimo de perturbações; e evitar modificações a outros componentes da rede existente.

4 ...a nossa solução consiste numa rede mesh em layer 2 com segurança e que opera na banda não licenciada dos 5GHz, disponível a nível mundial.

5 Este trabalho prova que as comunicações wireless podem ser uma opção válida e que podem suportar as redes de dados de um parque eólico, substituindo as antigas infraestruturas em cobre ou como uma alternativa de backup para ligações em fibra. A solução Esta solução foi implementada num parque eólico de pequena dimensão com 15 turbinas, com uma distância máxima de 1500 m entre as turbinas, para substituir a rede de cobre existente, e está atualmente em produção e a suportar as comunicações entre as turbinas e o controlador central. Não foi registada nenhuma interferência com a rede implementada nem com as turbinas. Depois de uma trovoada, que atingiu o parque, a rede wireless continuou a funcionar corretamente. Além da aplicação atual, esta solução também pode ser vista como uma alternativa à rede de backup em comunicações baseadas em fibra, suporte para comunicações em implementações offshore, ou como uma solução plug and play para a fase de instalação dos parques eólicos. Conclusão As redes de dados são uma parte fundamental dos parques eólicos, garantindo a comunicação entre as turbinas e o controlador central, permitindo o correto funcionamento de todo o parque. Até agora, a comunicação de dados tem sido suportada com infraestruturas em cabo enquanto o wireless não tem sido considerado como uma alternativa. Este trabalho prova que as comunicações wireless podem ser uma opção válida e que podem suportar as redes de dados de um parque eólico, substituindo as antigas infraestruturas em cobre ou como uma alternativa de backup para ligações em fibra.

6 Wavecom - Soluções Rádio, S.A. Cacia Park Rua do Progresso, Lote AVEIRO Portugal T F Sobre a Wavecom: Fundada em 2000, a Wavecom é uma empresa de engenharia com forte componente de Integração e Desenvolvimento, que suporta um portfólio de soluções nas áreas de Redes Wireless e Comunicações Unificadas. A Wavecom é caracterizada por uma sólida experiência, versatilidade e competência na conceção e implementação de sistemas e aplicações completas, integradas e adaptada às necessidades de cada cliente. O conhecimento e a experiência acumulado ao longo dos anos, devido ao número e complexidade dos projetos implementados, fortalece a experiência multidisciplinar da nossa equipa técnica, o que representa o valor diferenciador da Wavecom no mercado.

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