Мониторинг ветряных турбин

Несколько лет назад мы начали тесное сотрудничество с крупными производителями ветряных турбин. Наша передовая сенсорная технология успешно помогла контролировать их продукцию и реализовать комплексный мониторинг состояния ветряных турбин. Этот технологический прорыв принесет большой прогресс ветроэнергетике и обеспечит стабильную работу ветроэнергетических турбин.

Традиционно мониторинг ветряных турбин основан на ручном осмотре и регулярном обслуживании. Этот метод имеет определенные ограничения, поскольку эти огромные структуры обычно распределены по обширной географической территории, что затрудняет мониторинг и диагностику неисправностей в реальном времени. В таких условиях очень сложно вовремя обнаружить потенциальные неисправности и точно понимать рабочее состояние оборудования.

Являясь основным компонентом современной возобновляемой энергетики, ветряные турбины играют важную роль в обеспечении экологически чистой и устойчивой электроэнергии. И устойчивость и безопасность высоких башен в неблагоприятных погодных условиях всегда была проблемой для отрасли. Под действием ветра башня подвергается огромному давлению и вибрации и подвержена таким проблемам, как усталость, коррозия, трещины и даже разрушение, что влияет на ее структурную стабильность и эксплуатационную безопасность. 

Сенсорная система использует передовые технологии и алгоритмы Интернета вещей, которые могут отслеживать различные показатели и состояние ветряных турбин для выработки электроэнергии в режиме реального времени. Система устанавливается в ключевых частях ветряных турбин. Она взаимодействует с программным обеспечением облачного мониторинга для быстрого определения нарушений рабочих условий, таких как неравномерная осадка и аномальная вибрация турбинной опоры, и может совершить быстрый расчет отклонений в автоматическом режиме с последующим сохранением этих данных. Характеристики состояния механической вибрации ветряного агрегата важны для реализации раннего предупреждения и быстрого исправления невозвратных амплитудных колебаний и являются неотъемлемой частью разнонаправленного мониторинга состояния ветряных турбин.

В июне 2023 года в компании Xinjiang Goldwind Sci & Tech Co.,Ltd.был реализован проект по использованию сенсорной системы мониторинга. В частности, в главной кабине для мониторинга наклона в режиме реального времени был установлен динамический датчик наклона продукта FDVG528E, который обеспечивает устойчивость к импульсным перенапряжениям (ударам), соответствующую стандарту IEC 61000-4-5, уровень IV, оборудования для измерения положения.

Этот датчик может измерять параметры инерционного положения при крене и тангаже, а также угловую скорость и ускорение движущегося носителя. Отклонение положения оценивается с помощью фильтра Калмана с 6 состояниями и соответствующим коэффициентом усиления, который подходит для измерения наклона в состоянии движения или вибрации. FDVG528E использует высококачественные и надежные акселерометры и гироскопы MEMS, а также алгоритмы, обеспечивающие точность измерений. Герметичная конструкция датчика и строгий процесс гарантируют, что продукт по-прежнему может точно измерять параметры положения носителя в суровых условиях. А с помощью различных компенсаций, таких как нелинейная компенсация, квадратурная компенсация, температурная компенсация и компенсация дрейфа, можно и устранить ошибку, вызванную помехами, и повысить уровень точности продукта. В то же время FDVG528E имеет цифровой и аналоговый интерфейс, которые можно легко интегрировать в систему пользователя.

Примененный в проекте CRRC в ноябре 2022 года динамический датчик наклона BW-VG228, установленный на ступице ветряной турбины для мониторинга азимута в реальном времени, представляет собой недорогое устройство измерения ориентации, которое может измерять крен, тангаж и угловую скорость движущегося носителя, и параметры инерционного положения для ускорения. Этот датчик так же использует акселерометры и гироскопы MEMS, оценивает отклонение положения с помощью фильтра Калмана и имеет цифровой интерфейс, который удобно интегрировать пользователям в систему.

Мы также можем предложить вам динамические датчики наклона с 485, CAN и другими методами связи для ветроэнергетических предприятий на выбор.

Благодаря непрерывному мониторингу, операторы ветряных турбин могут своевременно получать точные данные о конструкции башни и вибрации. Эти данные можно использовать для выявления потенциальных структурных проблем или признаков усталости башни, а также для разработки своевременных планов технического обслуживания для снижения потенциальных рисков и отказов. Кроме того, система может также иметь функции раннего предупреждения и сигнализации в режиме реального времени, а также своевременно уведомлять соответствующий персонал о необходимости принятия превентивных мер.

Применение инновационной технологии сенсорных систем принесло огромную пользу ветроэнергетической отрасли. Во-первых, благодаря онлайн-мониторингу в режиме реального времени и удаленной передаче данных, ветроэнергетические компании могут быть в курсе рабочего состояния оборудования, сокращать время простоя из-за сбоев, а также улучшать выработку электроэнергии и получать экономические выгоды. Во-вторых, использование алгоритмов машинного обучения для анализа большого количества данных датчиков позволяет заблаговременно предупреждать о возможных сбоях оборудования и своевременно принимать меры по техническому обслуживанию, чтобы снизить затраты и риски. Кроме того, комплексный мониторинг состояния также может помочь оптимизировать планы эксплуатации и технического обслуживания оборудования, продлить срок его службы и повысить надежность.

Инновационные достижения привлекли широкое внимание в ветроэнергетической отрасли. В настоящее время компания сотрудничает с рядом ветроэнергетических компаний для применения своей сенсорной системы в проектах и добилась замечательных результатов. Успешное применение этой технологии будет способствовать дальнейшему развитию ветроэнергетической отрасли и внесет важный вклад в устойчивое использование чистой энергии.