Мониторинг ветроэлектростанций
Мониторинг состояния ветроэлектростанций

Мониторинг целостности конструкций ветроэлектростанций

Мониторинг состояния элементов конструкции — оснований, лопастей, вышек — называют мониторингом целостности конструкции. Неисправности элементов ветроэлектростанций значительно сказываются на эксплуатационных затратах, а в некоторых случаях могут привести к выходу станции из строя (разрушению вышки). 

Плавающие ветроэлектростанции особенно подвержены воздействию жестких условий (ветру, нагрузке от ударов волн, напряжению и коррозии) и связанных с этим рисков. Так, мониторинг целостности элементов конструкции необходим для сокращения расходов на техническое обслуживание и предотвращение обрушения.

Как правило, для мониторинга целостности конструкции ветроэлектростанции используются следующие датчики:

1. акселерометры — для проведения эксплуатационного модального анализа;
2. тензодатчики — для проверки устойчивости конструкции к воздействию нагрузок;
3. датчики температуры — применяются в сочетании с тензодатчиками для компенсации температуры;
4. инклинометры — для мониторинга устойчивости вышки;
5. анемометры — для измерения скорости и направления ветра;
6. ультразвуковые датчики — для измерения высоты волн.

Dewesoft поставляет комплексные решение для мониторинга устойчивости конструкции, с помощью которого можно измерить все необходимые параметры: вибрацию, напряжение, наклон и температуру.

Оборудование для мониторинга состояния 
ветроэлектростанций

• Измерение ускорения и наклона: Dewesoft IOLITEiw-3xMEMS-ACC-INC — это трёхосный акселерометр типа MEMS и статический инклинометр с интерфейсом EtherCAT. Диапазон измерения вибрации ветроэлектростанции — 8 g.
• Шкафы: Dewesoft поставляет шкафы с необходимым оборудованием, выполненные по требованиям заказчика.
• Промышленные ПК: мы поставляем промышленные компьютеры Dewesoft или сторонних производителей, на которых можно запустить ПО DewesoftX для сбора данных с подключенных датчиков. Также доступны блоки питания и источники бесперебойного питания.
• Кабели: один кабель CAT6 используется для последовательного подключения устройств EtherCAT. Мы поставляем недорогие высокоточные защищенные кабели (с защитой от воздействия УФ-лучей, масла, озона, жидкостей и влаги; экранированные; огнестойкие; с низким выбросом дыма и других кислотных газов; не содержащие галогенов), а также кабели для применения в воде (кабели NEK 606 с защитой от грязи).
• Монтажные кронштейны: Dewesoft изготавливает монтажные кронштейны и другие аксессуары по индивидуальным требованиям.
• Другие аксессуары: для предотвращения изгибания или сжатия кабелей доступна защита от износа кабелей. Кроме того, для закрепления кабелей на вышках доступны кабельные зажимы (в том числе магнитные). Они подойдут для случаев, когда нельзя установить кабельные коробы.

Защищенные распределенные системы сбора данных

Dewesoft поставляет очень прочные системы сбора данных: они работают безошибочно даже при экстремальных температурах (от –40 °C до +85 °C), больших нагрузках, а также высокой влажности. Класс защиты наших систем — IP67, а ударопрочность — 100 g.

Кроме того, устройства можно распределить. Например, разместить рядом с датчиком, установленным на конструкцию. В таком случае требуется меньше кабелей, что приводит к повышению качества сигнала, предотвращению ошибок прокладки кабелей и снижению их стоимости. Системы сбора данных можно распределить по одному каналу.

Благодаря поддержке протокола EtherCAT устройства можно легко распределить по большой конструкции, при этом расстояние между ними может достигать 100 м. Для питания, передачи и синхронизации данных используется всего один кабель. Для увеличения расстояния между устройствами можно использовать преобразователи EtherCAT на оптоволокно.

Dewesoft Historian: база данных временных рядов для длительного мониторинга

Пакет программного обеспечения Historian добавляет в архитектуру базу данных временных рядов для долгосрочной или постоянной записи данных. Базу данных можно разместить локально, на удалённом сервере или в облаке. Решение основано на проекте базы данных временных рядов InfluxDB с открытым исходным кодом.  

Historian предоставляет ряд полезных функций для архивных данных:

• Необработанные и сжатые данные: необработанные данные всегда сохраняются на измерительном приборе для последующего анализа, а Historian выполняет роль долгосрочного облачного хранилища сжатых данных.
• Ретрансляция и безопасность данных: при потере соединения между измерительным оборудованием и базой данных данные будут сохранены локально, а после возобновления подключения переданы в базу данных.
• Тенденции и аналитика: архивные данные можно в любой момент загрузить из базы Historian и использовать для определения тенденций, глубокого анализа и выявления основных причин неисправностей.

История успеха
Dewesoft будет следить за крупнейшей в мире оффшорной ветроэлектростанцией

Энергетическая компания Vattenfall выбрала Dewesoft в качестве поставщика решения для мониторинга вышек на крупнейшей в мире оффшорной ветряной электростанции.

Система будет выполнять профилактическое обслуживание башен ветряных турбин. Цель состоит в том, чтобы поддерживать работу ветряных турбин на максимально возможном уровне за счет предотвращения отказов.

Ветряная электростанция Hollandse Kust Zuid будет расположена в 18–36 км от побережья Нидерландов, недалеко от Гааги и Зандворта. В полностью рабочем состоянии общая мощность 140 турбин составляет 1,5 ГВт.

Система мониторинга будет состоять из датчиков, распределенных по высоте башен, обеспечивающих измерения ускорения, наклона и скорости.

Преимущество решения для мониторинга Dewesoft заключается во встроенном 3-осевом акселерометре и устройстве сбора данных, предлагающем распределенный мониторинг и простую установку устройств на месте благодаря опции последовательного подключения Ethercat и стандартизированному интерфейсу RJ45. Данные будут храниться в базе данных и отправлены в диспетчерскую Vattenfall для анализа и интерпретации. Исходя из этого, будут планироваться ремонтные работы.