Optimalisering av vindturbinytelse med sensorløsninger

Vindturbiner er en nøkkelkomponent i verdens overgang til netto null.Her ser vi på sensorteknologien som sikrer sikker og effektiv drift.
Vindturbiner har en forventet levetid på 25 år, og sensorer spiller en nøkkelrolle for å sikre at turbinene oppnår forventet levetid.Ved å måle vindhastighet, vibrasjon, temperatur og mer sikrer disse små enhetene at vindturbiner fungerer trygt og effektivt.
Vindturbiner må også være økonomisk levedyktige.Ellers vil bruken av dem anses som mindre praktisk enn bruken av andre former for ren energi eller til og med fossil energi.Sensorer kan gi ytelsesdata som vindparkoperatører kan bruke for å oppnå maksimal kraftproduksjon.
Den mest grunnleggende sensorteknologien for vindturbiner registrerer vind, vibrasjoner, forskyvning, temperatur og fysisk stress.Følgende sensorer hjelper til med å etablere baseline-forhold og oppdage når forholdene avviker betydelig fra baseline.
Evnen til å bestemme vindhastighet og vindretning er avgjørende for å vurdere ytelsen til vindparker og individuelle turbiner.Levetid, pålitelighet, funksjonalitet og holdbarhet er hovedkriteriene ved vurdering av ulike vindsensorer.
De fleste moderne vindsensorer er mekaniske eller ultralyd.Mekaniske vindmålere bruker en roterende kopp og vinge for å bestemme hastighet og retning.Ultralydsensorer sender ultralydpulser fra den ene siden av sensorenheten til en mottaker på den andre siden.Vindhastighet og vindretning bestemmes ved å måle det mottatte signalet.
Mange operatører foretrekker ultralydvindsensorer fordi de ikke krever omkalibrering.Dette gjør at de kan plasseres på steder hvor vedlikehold er vanskelig.
Å oppdage vibrasjoner og enhver bevegelse er avgjørende for å overvåke integriteten og ytelsen til vindturbiner.Akselerometre brukes ofte til å overvåke vibrasjoner i lagre og roterende komponenter.LiDAR-sensorer brukes ofte til å overvåke tårnvibrasjoner og spore enhver bevegelse over tid.
I noen miljøer kan kobberkomponentene som brukes til å overføre turbinkraft generere store mengder varme, og forårsake farlige brannskader.Temperatursensorer kan overvåke ledende komponenter som er utsatt for overoppheting og forhindre skade gjennom automatiske eller manuelle feilsøkingstiltak.
Vindturbiner er designet, produsert og smurt for å forhindre friksjon.Et av de viktigste områdene for å forhindre friksjon er rundt drivakselen, som først og fremst oppnås ved å opprettholde en kritisk avstand mellom akselen og dens tilhørende lagre.
Virvelstrømsensorer brukes ofte til å overvåke "lagerklaring".Dersom klaringen minker, vil smøringen avta, noe som kan føre til redusert virkningsgrad og skader på turbinen.Virvelstrømsensorer bestemmer avstanden mellom et objekt og et referansepunkt.De tåler væsker, trykk og temperatur, noe som gjør dem ideelle for å overvåke lagerklaringer i tøffe miljøer.
Datainnsamling og analyse er avgjørende for den daglige driften og langsiktig planlegging.Å koble sensorer til en moderne skyinfrastruktur gir tilgang til vindparkdata og kontroll på høyt nivå.Moderne analyser kan kombinere nyere driftsdata med historiske data for å gi verdifull innsikt og generere automatiserte ytelsesvarsler.
Nylige innovasjoner innen sensorteknologi lover å forbedre effektiviteten, redusere kostnadene og forbedre bærekraften.Disse fremskrittene er knyttet til kunstig intelligens, prosessautomatisering, digitale tvillinger og intelligent overvåking.
Som mange andre prosesser har kunstig intelligens akselerert behandlingen av sensordata kraftig for å gi mer informasjon, forbedre effektiviteten og redusere kostnadene.Arten av AI betyr at den vil gi mer informasjon over tid.Prosessautomatisering bruker sensordata, automatisert prosessering og programmerbare logiske kontrollere for automatisk å justere tonehøyde, utgangseffekt og mer.Mange startups legger til cloud computing for å automatisere disse prosessene for å gjøre teknologien enklere å bruke.Nye trender innen vindturbinsensordata strekker seg utover prosessrelaterte problemer.Data samlet inn fra vindturbiner blir nå brukt til å lage digitale tvillinger av turbiner og andre vindparkkomponenter.Digitale tvillinger kan brukes til å lage simuleringer og hjelpe til i beslutningsprosessen.Denne teknologien er uvurderlig i planlegging av vindparker, turbindesign, etterforskning, bærekraft og mer.Dette er spesielt verdifullt for forskere, produsenter og serviceteknikere.