Monitorización inteligente de la condición en turbinas eólicas
En el marco del proyecto CMSWIND (Advanced condition monitoring system for the assessment of wind turbines rotating parts), estos investigadores han estudiado la viabilidad de combinar tres técnicas nuevas que permitan monitorizar la condición de turbinas eólicas en funcionamiento. Se diseñaron análisis de vibración, de la característica de la corriente del motor y de la emisión acústica para monitorizar respectivamente el estado de la caja multiplicadora, de los componentes rotativos y del generador. Se estima que el conjunto de estos componentes es causante de aproximadamente un veintidós por ciento de los periodos de paro de las turbinas eólicas. A efectos de validación, se instaló el prototipo desarrollado en una torre Vesta V90-3.0 MW en el parque eólico Bandirma de Turquía. Este nuevo sistema de monitorización permaneció en la turbina durante un periodo de seis meses. Los datos recogidos durante dicho periodo se almacenaron clasificándolos en función de la potencia generada y la velocidad del rotor. Una vez terminado el procesamiento de los datos se concluyó que el estado de la maquinaria de la turbina no se había visto afectado durante la operación del sistema CMSWIND. Asimismo, el operador no detectó ningún funcionamiento deficiente o avería durante ese periodo. Seguidamente se determinó una base de referencia representativa del estado satisfactorio de la turbina eólica, para aplicarla al prototipo. Los parámetros adquiridos a partir de nuevas mediciones, como el verdadero valor eficaz de todas las señales, se comparan con dicha referencia. Si algún parámetro excede unos valores límite determinados, se genera un aviso. Cuando se supera un cierto número de avisos se emite una alerta que indica la posible existencia de daños en la turbina. El sistema CMSWIND detecta desviaciones con respecto al estado satisfactorio e indica la probabilidad de que supongan un defecto basándose en los valores de referencia. El sistema de avisos que incorpora notifica a los operadores la posible existencia de daños en la maquinaria de la turbina eólica tan pronto estos aparecen. Durante el desarrollo de este nuevo sistema de monitorización de la condición, los investigadores también han estudiado su posible comercialización. Llevaron a cabo un análisis exhaustivo de los costes del ciclo de vida de los activos eólicos, teniendo en cuenta los costes operativos y de mantenimiento, así como el impacto de los fallos de componentes sobre la producción de los parques eólicos. Al permitir una detección precoz de defectos en los componentes de las turbinas, el sistema CMSWIND puede contribuir a optimizar el programa de mantenimiento. Incluso se podrían eliminar el mantenimiento innecesario y los periodos de paro de las turbinas eólicas y así reducir los costes de la electricidad generada.
Palabras clave
Monitorización de la condición, turbinas eólicas, CMSWIND, vibraciones, emisión acústica, comercialización
