O que é desalinhamento de guinada?

O que é desalinhamento de guinada em uma turbina eólica?

O desalinhamento de guinada ocorre quando o rotor e as lâminas de uma turbina eólica não estão voltados diretamente para o vento. Idealmente, uma turbina eólica é posicionada com precisão perpendicularmente à direção do vento. Nesta posição, a turbina eólica recebe a quantidade máxima de energia da corrente do vento.

A maioria das turbinas eólicas tem algum grau de desalinhamento de guinada, o que resulta em menor produção de energia. Oito graus de desalinhamento de guinada podem diminuir a produção anual de energia (AEP) de uma turbina eólica em aproximadamente 2%. O desalinhamento de guinada também pode causar tensão desnecessária e desgaste nos sistemas mecânicos de turbinas, reduzindo assim sua expectativa de vida útil.

O que causa o desalinhamento de guinada?

Há vários fatores que podem causar desalinhamento de guinada. Um fator comum é a calibração direcional imprecisa do sistema de posicionamento do vento e da mudança de movimento. Normalmente, isso se origina de um problema mecânico causado pelo desgaste do sistema de mudança.

Outro fator comum é a detecção imprecisa da direção do vento. Isso pode acontecer quando anemômetros na nacele encontram turbulência desencadeada pelas lâminas de turbina eólica giratórias.

Finalmente, as configurações do sistema de controle defeituoso que ditam quando e como movimentar a turbina pode contribuir para o desalinhamento. Muitos desses fatores estão enraizados no envelhecimento dos sistemas.

Como detectar desalinhamento de guinada? 

O desalinhamento de guinada é normalmente detectado por meio de um de dois métodos. O primeiro método é montar um sistema LiDAR na turbina eólica. Isso fornecerá uma leitura precisa da velocidade do vento e de sua direção antes de ser “girado” pelas lâminas rotativas. No entanto, esta pode ser uma abordagem cara em um grande parque eólico. 

Outro método utiliza um anemômetro independente em uma torre localizada perto da turbina eólica direcionada e, em seguida, compara leituras com o sensor da unidade. 

Ambos os métodos são demorados e fornecem apenas dados de referência. Como tal, a necessidade de detectar desalinhamento de guinada é frequentemente superada por algoritmos de controle avançados que encontram automaticamente a posição de mudança correta para gerar saída de energia total.
 

Como corrigir desalinhamento de guinada?

Os retroajustes modernos do sistema de controle de turbinas utilizam lógica de controle avançado para mitigar o desempenho de turbina abaixo do ideal criado por desalinhamento. Algoritmos de controle de guinada autocalibrantes detectam desalinhamento de guinada estático e fornecem alinhamento contínuo para garantir que a turbina esteja funcionando com todo potencial.

A Emerson inclui um algoritmo de controle de mudança autocalibrante como parte de seu retroajuste padrão do sistema de controle de turbinas eólicas. Não requer sensores extras. Consistindo em machine learning, o algoritmo normalmente requer um breve período de duas semanas para calibração automática após a instalação. Se a haste de vento e a calibração de guinada mudarem ou se deteriorarem ainda mais, ela se adaptará e será corrigido automaticamente.

O resultado é uma turbina eólica com posicionamento correto do rotor e otimização de desempenho de energia do gerador de turbina. Os aperfeiçoamentos da Emerson podem estender a vida útil das turbinas e normalmente oferecem de 3% a 5% a mais de produção anual, resultando em retorno dentro de um ano. Visite nosso site Aperfeiçoamentos para turbinas eólicas para mais informações.