По мере перехода мира на возобновляемые источники энергии ветряные электростанции становятся неотъемлемой частью нашей энергетической инфраструктуры. Обеспечение надежности и эффективности этих установок имеет решающее значение, и технология оптоволоконных датчиков играет ключевую роль в достижении этой цели.
Технология оптоволоконного зондирования использует уникальные свойства оптического волокна для обнаружения изменений температуры, напряжения и акустических колебаний (звука) вдоль волокна. Интегрируя оптоволоконные кабели в инфраструктуру ветряных электростанций, операторы могут непрерывно контролировать состояние конструкции и условия эксплуатации этих критически важных объектов.
Так для чего же именно он используется?
Мониторинг состояния конструкций
Ветряные турбины часто подвергаются воздействию суровых условий окружающей среды, включая жару, холод, дождь, град и сильный ветер, а в случае морских ветряных электростанций – волн и коррозионной соленой воды. Технология оптоволоконных датчиков может предоставить ценные данные о структурном и эксплуатационном состоянии турбин, выявляя изменения деформации и вибрации с помощью распределенного измерения напряжений (DSS) и распределенного акустического измерения (DAS). Эта информация позволяет операторам выявлять потенциальные уязвимые места и принимать упреждающие меры по усилению или ремонту турбин до возникновения поломки.
Контроль целостности кабеля
Кабели, соединяющие ветряные турбины с сетью, критически важны для передачи вырабатываемой электроэнергии. Технология оптоволоконных датчиков позволяет контролировать целостность этих кабелей, выявляя изменения глубины залегания подземных кабелей, напряжения и деформации воздушных кабелей, механические повреждения или температурные аномалии. Непрерывный мониторинг помогает предотвратить отказы кабелей и обеспечить надежную передачу электроэнергии. Он также позволяет операторам систем электропередачи (TSO) оптимизировать или максимально увеличить передачу электроэнергии по этим кабелям.
Выявление рисков, связанных с рыболовными судами и якорями
В случае морских ветряных электростанций силовые кабели часто прокладываются в оживлённых водах, где часто курсируют рыболовные суда и катера. Эта деятельность представляет значительный риск для кабелей. Технология оптоволоконного зондирования, в данном случае, скорее всего, распределённое акустическое зондирование (DAS), позволяет обнаруживать помехи, создаваемые рыболовными снастями или якорями, предупреждая о неизбежном столкновении и заблаговременно предупреждая о потенциальном ущербе. Выявляя эти риски в режиме реального времени, операторы могут немедленно принять меры для смягчения последствий, например, изменить маршрут движения судов или укрепить уязвимые участки кабеля.
Прогностическое и упреждающее обслуживание
Технология оптоволоконных датчиков обеспечивает предиктивное обслуживание, предоставляя непрерывные данные о состоянии компонентов ветряной электростанции. Эти данные позволяют операторам прогнозировать, когда и где необходимо обслуживание, тем самым предотвращая непредвиденные сбои и сокращая время простоя. Решая проблемы до их обострения, операторы могут значительно сократить расходы, связанные с аварийным ремонтом и потерями электроэнергии.
Безопасность и защита
Сфера технологий волоконно-оптических датчиков постоянно развивается и выводит её на новый уровень благодаря новым инновациям. Среди последних достижений – усовершенствованные системы распределённого акустического зондирования (DAS), которые более чувствительны и точны в обнаружении изменений в инфраструктуре ветряных электростанций и её окрестностях. Эти системы способны различать различные типы помех, такие как механическое или ручное копание вблизи кабелей. Их также можно использовать для создания виртуальных ограждений и предупреждения пешеходов и транспортных средств о приближении к кабелям, предлагая комплексное решение для предотвращения случайных повреждений или преднамеренного вмешательства третьих лиц.
Технология оптоволоконного зондирования меняет подход к мониторингу и обслуживанию ветроэлектростанций. Она позволяет получать непрерывные данные о состоянии компонентов ветроэлектростанций в режиме реального времени, обеспечивая значительные преимущества в плане безопасности, эффективности и экономичности. Внедряя технологию оптоволоконного зондирования, операторы могут гарантировать целостность и долговечность своих ветропарков и инвестиционных проектов.
Время публикации: 03.04.2025