為風(fēng)機(jī)葉片裝上一雙“智慧千里眼”——魏德米勒BLADEcontrol?葉片狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用

引言：

風(fēng)吹日曬雨淋的，日子久了，風(fēng)機(jī)葉片上總會(huì)出現(xiàn)損傷、裂縫，如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，后果不堪設(shè)想。風(fēng)機(jī)那么遠(yuǎn)、那么高，用眼睛也看不到啊?那么，能不能給這些風(fēng)機(jī)葉片裝上一雙“千里眼”呢?而魏德米勒BLADEcontrol?葉片狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就是這么一雙“千里眼”。

葉片在風(fēng)機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中屬于情況最復(fù)雜的部件，其經(jīng)常面對(duì)著極端外部狀況和動(dòng)態(tài)載荷，陣風(fēng)、風(fēng)暴、沙塵、冰凍和閃電都能對(duì)葉片造成損害。目前，這種損害通常只能在日常檢查中發(fā)現(xiàn)，葉片狀態(tài)監(jiān)測(cè)基本靠目測(cè)，時(shí)間間隔長(zhǎng)，花費(fèi)更大，而對(duì)于海上風(fēng)機(jī)，目測(cè)和日常監(jiān)測(cè)變得更加困難和難以實(shí)現(xiàn)。

為此，魏德米勒推出了BLADEcontrol?葉片狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其高敏度傳感器可以實(shí)時(shí)感知葉片的損壞與覆冰狀況，并向風(fēng)機(jī)主控制器傳輸信號(hào)，在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間采取及時(shí)的措施。

該系統(tǒng)已經(jīng)在中國(guó)南方沿海某風(fēng)電場(chǎng)的2.0MW的風(fēng)機(jī)上得到應(yīng)用，以檢測(cè)該型號(hào)風(fēng)機(jī)的葉片的運(yùn)行狀況。在安裝完成試運(yùn)行的階段，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)了葉片可能存在的問(wèn)題，收到了客戶良好的反饋。

預(yù)測(cè)性維護(hù)把風(fēng)險(xiǎn)降至最低

在惡劣運(yùn)行的情況下，葉片可能會(huì)出現(xiàn)損傷，在無(wú)法看到的葉片內(nèi)部，這種損傷更加難以檢測(cè)，最終會(huì)造成整個(gè)葉片的損壞。這種代價(jià)昂貴卻難以避免，為防止所有間接損壞，需要停機(jī)安裝數(shù)周，期間不會(huì)產(chǎn)生任何電力。而損害越早發(fā)現(xiàn)，葉片越容易修復(fù)，這也就是預(yù)見(jiàn)性維護(hù)的意義。

魏德米勒BLADEcontrol?不斷記錄每個(gè)葉片的狀況，并檢測(cè)到諸如葉片中松動(dòng)的部件與葉片表層的撕裂或分層等微小的變化。其中葉片支撐結(jié)構(gòu)的損傷會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)重的結(jié)果，如果沒(méi)有及時(shí)檢測(cè)到這種損壞，不僅會(huì)增加維修成本，甚至也會(huì)增加塔架接觸或葉片斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)于所有檢測(cè)到的損傷，魏德米勒BLADEcontrol?系統(tǒng)將立刻將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)中心，專家將在監(jiān)測(cè)中心內(nèi)評(píng)估相關(guān)數(shù)據(jù)，然后將為操作人員提供具體行動(dòng)建議清單。通過(guò)完美監(jiān)測(cè)葉片自身的損壞，空氣動(dòng)力不平衡，葉片的松動(dòng)部件，輪轂或是漿距的失調(diào)等各項(xiàng)，確保了風(fēng)電裝置可靠地運(yùn)行和高電能的輸出。

監(jiān)測(cè)覆冰實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停機(jī)

隨著冬季氣溫不斷下降，機(jī)艙上的覆冰傳感器會(huì)釋放覆冰預(yù)警信號(hào)，許多風(fēng)力發(fā)電裝置因此自動(dòng)停機(jī)。與機(jī)艙相比，各種覆冰條件更易在轉(zhuǎn)子葉片上產(chǎn)生作用，葉片不同部位分布有高精度傳感器。對(duì)于覆冰的狀況，魏德米勒BLADEcontrol?系統(tǒng)會(huì)將警告或停機(jī)信號(hào)立刻發(fā)送到風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)，并可將其設(shè)置為自動(dòng)停機(jī)信號(hào)。

魏德米勒BLADEcontrol?通過(guò)高精度傳感器記錄葉片的各種振動(dòng)狀況，同時(shí)還記錄了整個(gè)葉片的結(jié)構(gòu)噪聲，使用各種計(jì)算方法以過(guò)濾數(shù)據(jù)中所有的不規(guī)則或偏差值。在覆冰的情況下，由于葉片的重量發(fā)生變化，葉片的振動(dòng)頻率將降低，魏德米勒BLADEcontrol?可以根據(jù)冰分布情況測(cè)量冰層的厚度和重量。

有效縮減維修與重置成本

在每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)葉片內(nèi)部的加速度傳感器在單個(gè)模塊內(nèi)進(jìn)行精確、高敏、多維度與緊湊地測(cè)量。魏德米勒BLADEcontrol?將數(shù)據(jù)收集到輪轂中，再將它傳遞到機(jī)艙。安裝在塔座底部的評(píng)估單元持續(xù)地分析與記錄數(shù)據(jù)。它監(jiān)測(cè)出損壞情況，并根據(jù)嚴(yán)重程度對(duì)其進(jìn)行分類，再將信息傳遞。

魏德米勒BLADEcontrol?將一切重要的狀況直接傳送給風(fēng)機(jī)控制器，以此確保風(fēng)機(jī)在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)刻關(guān)閉。所有監(jiān)測(cè)出的損壞狀況信息被同時(shí)傳遞到魏德米勒監(jiān)控中心，由專家對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估并為使用者提供具體操作建議。使用者能在任何時(shí)刻在線獲得風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀況，直觀的紅綠燈形式反映出轉(zhuǎn)子葉片的狀態(tài)：綠燈代表正常工作，黃燈代表輕微損壞，紅燈代表嚴(yán)重?fù)p壞。額外的失效，例如葉片錯(cuò)位或是動(dòng)態(tài)不平衡，這些都由魏德米勒監(jiān)控中心判定并在線公布，以便對(duì)必要的維修工作進(jìn)行最優(yōu)規(guī)劃并同時(shí)幫助避免高額的后續(xù)成本。

BLADEcontrol?狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)特點(diǎn)總結(jié)

·持續(xù)不斷的葉片狀態(tài)監(jiān)測(cè)

·精準(zhǔn)的覆冰監(jiān)測(cè)

·覆冰風(fēng)險(xiǎn)過(guò)后，無(wú)需人員部署的情況下自動(dòng)重啟風(fēng)機(jī)

·經(jīng)DNV GL 船級(jí)社認(rèn)證的風(fēng)機(jī)葉片監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

·BLADEcontrol?系統(tǒng)安裝便捷，可用于新建風(fēng)機(jī)和現(xiàn)有風(fēng)機(jī)的智能化升級(jí)

·超過(guò)9000機(jī)器年的監(jiān)控經(jīng)驗(yàn)(截止2019年6月)

·系統(tǒng)總共銷售約3000套，在線風(fēng)機(jī)超過(guò)2600套。(截止2019年6月)

·附加關(guān)鍵特征狀況監(jiān)測(cè)

·覆冰檢測(cè)

·評(píng)估靜態(tài)、動(dòng)態(tài)載荷

·快速檢測(cè)由雷擊造成的損害

一天24小時(shí)，一年365天，BLADEcontrol?就像一個(gè)永不休息的守護(hù)人通過(guò)“千里眼”時(shí)時(shí)刻刻記錄每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的情況，它甚至能比人工目測(cè)能更早察覺(jué)出裝置損壞后的微小變化，減少了高昂的維修風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)增加了整個(gè)裝置的經(jīng)濟(jì)效益。因此，如果你的風(fēng)機(jī)還沒(méi)有裝上BLADEcontrol?這個(gè)“千里眼”，就快來(lái)找魏德米勒吧!