Производство ветряной возобновляемой энергии растет, и поэтому важно помочь владельцам ветряных электростанций работать с более высокой эффективностью при меньших затратах.

Этот рост, который, как ожидается, продолжится, увеличит спрос на повышение эффективности установки и снижение эксплуатационных расходов наряду с своевременным обслуживанием турбин на ветряных электростанциях. И с этой целью исследователи Университета Цинциннати проводят реальные испытания нового программного обеспечения для прогнозирования, которое делает именно это - повышает эффективность и снижает затраты, когда дело доходит до коммерческой эксплуатации ветряных турбин.

Результаты испытаний, в которых анализируются данные о работе и окружающей среде коммерческой ветряной турбины за два года, только что были опубликованы в Журнале возобновляемых источников энергии вместе с информацией о программном обеспечении для прогнозируемого обслуживания.

Автором статьи "Оценка производительности ветряных турбин с использованием подхода к многорежимному моделированию" является Эдзель Лапира, докторант Центра интеллектуальных систем технического обслуживания в Калифорнийском университете. Соавторами являются Дастин Бриссет, студент магистратуры инженерных наук; Хоссейн Давари и Дэвид Сигел, докторанты инженерных наук; и выдающийся ученый штата Огайо в области передовых технологий Джей Ли, профессор инженерных наук.

Кроме того, исследователи UC продолжают отслеживать и анализировать работу и факторы окружающей среды еще трех коммерческих ветряных турбин мегаваттного класса, данные из которых будут использоваться для подтверждения этих первоначальных выводов.

СБОР КОНТРОЛЬНЫХ ДАННЫХ, СОЗДАНИЕ СИСТЕМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

Исторические данные о ветряных турбинах мегаваттного класса, которые работали в реальных условиях, редки просто потому, что отрасль настолько новая, а технология меняется так быстро.

Команда UC одними из первых начала анализировать данные с турбин, работающих в настоящее время на ветряных электростанциях, в отличие от того, чтобы ограничиваться данными, собранными в контролируемой лаборатории или мастерской, или данными с небольших ветряных турбин. Сбор данных UC ведется в течение двух лет и продолжается. Текущий сбор данных происходит на ветряной электростанции недалеко от Шанхая, Китай.

Часто реальные данные, основанные на достаточном объеме истории эксплуатации, которые доступны исследователям, - это данные о небольших ветряных турбинах, в которых не внедрены многие из быстро меняющихся технологий, которые используются в более распространенных сегодня турбинах мегаваттного размера.

Целью этого первоначального исследования, проведенного Калифорнийским университетом, было предоставить количественную оценку коммерческой производительности турбин для выработки электроэнергии, чтобы операторы ветряных электростанций могли объективно и оптимально планировать техническое обслуживание до того, как могут произойти более катастрофические и дорогостоящие деградации или сбои.

Кроме того, их исследование направлено на выявление наиболее важных компонентов турбины. Другими словами, какие компоненты имеют самую высокую частоту отказов, а также среднее время простоя конкретного компонента. Программное обеспечение UC analysis отслеживает изменение производительности установки. Изменение производительности вызвано компонентами, требующими технического обслуживания, что способствует разрыву между фактической устойчивой выработкой энергии и тем, что ожидается для текущих условий окружающей среды.

По словам Лапиры, "Невозможно отслеживать все части турбины, поэтому мы работали над определением ключевых компонентов, наиболее вероятных отказов и наиболее дорогостоящих ситуаций отказа. Речь идет об установлении показателей производительности турбин, потому что до сих пор не было реальных показателей производительности ".

Например, по словам Лапиры, производители коробок передач для ветряных турбин прогнозируют 20-летний срок службы своей продукции; однако, поскольку ни одна ветряная электростанция не эксплуатировалась в течение 20 лет, невозможно знать точность этого прогноза, тем более что турбины в полевых условиях работают в самых разных условиях окружающей среды.

"На некоторых фермах до 20 процентов турбин выходят из строя по разным причинам, и нам нужна технология, позволяющая прогнозировать эти сбои и минимизировать время простоя", - заявил Лапира, добавив, что генераторы и лопасти ротора также являются хорошими кандидатами для системы профилактического обслуживания или даже перепроектирования.

Цели программного обеспечения для прогнозирования, разработанного командой UC, просты:

Прогнозировать потребности в обслуживании, чтобы ветряная турбина практически не простояла в ремонте.
Для обеспечения функций технического обслуживания точно в срок и доставки необходимых деталей.
Сократить запасы запасных частей.
Чтобы в конечном итоге спрогнозировать и способствовать необходимой модернизации ветряных турбин и их частей.